[发明专利]一种多基站无线传感网络的移动目标定位方法

权利要求书

1.一种多基站无线传感网络的移动目标定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、对移动目标进行第1次定位，将无线传感网络中每个基站在第1次定位对应时刻接收到移动目标的信号强度构成长度为n的数组P；

其中，n为无线传感网络中的基站总数；数组P中的n个元素分别为：P[0]，P[1]，…P[i],…P[n-1]，P[0]为序号为0的基站在第1次定位对应时刻接收到移动目标的信号强度；P[1]为序号为1的基站在第1次定位对应时刻接收到移动目标的信号强度；P[i]为序号为i的基站在第1次定位对应时刻接收到移动目标的信号强度；P[n-1]为序号为n-1的基站在第1次定位对应时刻接收到移动目标的信号强度；

步骤2、将数组P中所有基站的信号强度由大到小进行排序，得到数组Q；

步骤3、判断是否预设有指定用于定位的基站，如是，则将指定用于定位的b个基站所对应的信号强度移位至数组Q的前b个位置，得到更新后的数组Q，并转入到步骤4；如否，则转入步骤4；

步骤4、将数组Q中每个元素所对应的基站序号按照数组Q中每个元素一一对应的位置构成数组M；

步骤5、将数组M中前k个元素对应的基站接收到的信号强度进行定位计算，得到移动目标第1次定位时的位置；k≤n；

步骤6、对移动目标进行第t次定位，t≥2，t的初始值为2，将第t次定位对应时刻每个基站接收到移动目标的信号强度对第t-1次定位时的数组P进行更新，得到第t次定位时的数组P；

步骤7、根据第t-1次定位时数组M中的基站序号顺序对第t次定位时的数组P中的元素进行排序，得到第t次定位时的数组Q；

步骤8、对第t次定位时的数组Q中进行排序，并将排序后的数组Q中每个元素所对应的基站序号生成第t次定位时的数组M；

其中，对第t次定位时的数组Q中进行排序的具体步骤为：

步骤8-1、设定m的初值，k＜m≤n；并将第t次定位时的数组Q中每个元素所对应的基站一一对应设置有一个阈值，将所有阈值组成数组W；

步骤8-2、设定j＝1；

步骤8-3、u＝m-j；

步骤8-4、判断Q[u]是否大于Q[u-1]+W[u]，如是，则将第t次定位时的数组Q中Q[u]与Q[u-1]交换位置，得到更新后的数组Q，同时将数组W中的W[u]与W[u-1]交换位置，得到更新后的数组W，并转入到步骤8-5；如否，则转入到步骤8-5；

其中，Q[u]为第t次定位时的数组Q中第u个元素，Q[u-1]为第t次定位时的数组Q中第u-1个元素，W[u]为Q[u]所对应的阈值，对应为数组W中的第u个元素；W[u-1]为Q[u-1]所对应的阈值，对应为数组W中的第u-1个元素；

步骤8-5、将j值加上1作为新的j值；

步骤8-6、判断m-j是否大于0，如是，则转入到步骤8-3；如否，则转入到步骤8-7；

步骤8-7、将m值减去1后作为新的m值；

步骤8-8、判断m是否大于k，如是，则转入到步骤8-2；如否，则结束，得到排序后的数组Q；

步骤9、将第t次定位时的数组M中前k个元素对应的基站接收到的信号强度进行定位计算，得到移动目标第t次定位时的位置；

步骤10、将t值加1后作为新的t值，并转入到步骤6。

2.根据权利要求1所述的多基站无线传感网络的移动目标定位方法，其特征在于：所述步骤5和步骤9中采用k边测量定位方法进行定位计算。

3.根据权利要求1所述的多基站无线传感网络的移动目标定位方法，其特征在于：在步骤8-1中，当2k≥n时，则m的初值设为n；当2kn时，则m的初值设为2k。

4.根据权利要求1所述的多基站无线传感网络的移动目标定位方法，其特征在于：所述步骤8-1中序号为i的基站对应的阈值W[i]的设置方法为：

通过如下公式计算得到：

W[i]＝10lg(1+d[i])；

其中，d[i]为序号为i的基站受所处环境中其他相邻基站的干扰因子，i∈{0,1…n-1},q[i，a]为序号为i的基站实际接收到相邻的第a个基站传输的信号强度，p[i，a]为序号为i的基站理论上接收到相邻的第a个基站传输的信号强度，p[i，a]由下式计算得到：P_t-p[i，a]-P₀＝32.44+20lgr+20lgf，P_t为与序号为i的基站相邻的第a个基站的发射功率，P₀为无线信号在空气中的损耗，r为序号为i的基站与其相邻的第a个基站之间的通信距离，f为与序号为i的基站相邻的第a个基站的工作频率，s_i为与序号为i的基站相邻且参与干扰因子计算的基站总数，其值小于等于与序号为i的基站相邻的基站总数。