利用半定松弛的高斯混合模型RSS定位WSNs

1 下载量 13 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 482KB PDF 举报
"RSS-Based Localization in WSNs Using Gaussian Mixture Model via Semidefinite Relaxation" 本文是一篇关于无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)中的定位技术的研究论文,作者包括Yueyue Zhang, Song Xing, Yaping Zhu, Feng Yan以及Lianfeng Shen。该论文提出了一种基于接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator, RSSI)的定位算法,利用高斯混合模型来处理实际环境中非高斯分布的噪声问题。 在传统的能量基础源定位方法中,通常假设信道路径损耗模型中的噪声服从高斯分布。然而,实际情况中,噪声可能并不符合这一假设,而是呈现出更复杂的特性,如多径效应、阴影衰落等,导致非高斯分布。因此,作者引入了高斯混合模型来更准确地描述这种复杂噪声环境,以此提高定位精度。 论文的核心贡献在于,他们设计了一种基于RSSI的定位算法,该算法旨在实现最大似然位置估计器。初始的非线性非凸估计器通过使用Jensen不等式和半定松弛(Semidefinite Relaxation, SDR)技术转化为一个凸优化问题。这种方法的优势在于,它能够被有效地解决,从而得到全局最优解,避免了传统方法可能陷入局部最优的问题。 此外,论文还推导了相应的Cramer-Rao下界(CRLB),作为性能评估的标准。通过模拟和实验结果,作者证明了所提出的定位算法相比传统方法能显著提高定位性能,尤其是在应对非高斯噪声时表现出更强的鲁棒性。 这篇论文为无线传感器网络的定位技术提供了新的思路,利用高斯混合模型和半定松弛优化策略,提高了在实际复杂环境下的定位精度,对于WSNs的部署和应用具有重要意义。