使用matlab完成下面内容,在给定的100米×100米范围内,随机部署30个未知节点。假设节点的通信半径均为20米,根据下述要求生成信标节点位置,使用质心定位算法估计未知节点位置,并计算定位误差。要求:设置信标节点个数为16个,随机分布,画出节点位置图(包含节点真实位置,预估位置以及信标节点)、定位误差图,并计算平均定位误差(需多次运行求平均)
时间: 2023-10-09 11:06:08 浏览: 151
WSN仿真-MATLAB节点个数和节点通信半径与网络连通率的关系
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以下是MATLAB代码实现:
```matlab
%设置范围和节点个数
range = 100;
num_nodes = 30;
%设置信标节点个数和通信半径
num_anchors = 16;
radius = 20;
%生成随机节点位置
nodes = range*rand(num_nodes,2);
%生成随机信标节点位置
anchor_indices = randperm(num_nodes, num_anchors);
anchors = nodes(anchor_indices,:);
%计算节点之间的距离矩阵
dist_matrix = pdist2(nodes, nodes);
%计算每个节点与信标节点之间的距离
anchor_dist_matrix = pdist2(nodes, anchors);
%使用质心定位算法估计未知节点位置
estimated_nodes = zeros(num_nodes,2);
for i=1:num_nodes
%找到该节点可以通信的信标节点
anchor_indices = find(anchor_dist_matrix(i,:) <= radius);
num_anchors = length(anchor_indices);
if num_anchors >= 3 %至少需要3个信标节点来定位
%计算该节点的估计位置
estimated_nodes(i,:) = mean(anchors(anchor_indices,:),1);
end
end
%计算定位误差
errors = sqrt(sum((nodes - estimated_nodes).^2, 2));
%画出节点位置图
figure();
hold on;
scatter(nodes(:,1), nodes(:,2), 'b');
scatter(anchors(:,1), anchors(:,2), 'r', 'filled');
scatter(estimated_nodes(:,1), estimated_nodes(:,2), 'g', 'filled');
xlim([0 range]);
ylim([0 range]);
legend('Nodes', 'Anchors', 'Estimated Nodes');
title('Node Localization');
%画出定位误差图
figure();
histogram(errors, 20);
xlabel('Localization Error (m)');
ylabel('Number of Nodes');
title('Localization Error Histogram');
%计算平均定位误差
mean_error = mean(errors);
disp(['Mean Localization Error: ' num2str(mean_error)]);
```
多次运行以上代码,可以得到不同的平均定位误差。
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