移动信标主导的WSN节点高效定位:GMM与EKF融合算法

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本文主要探讨了"基于移动信标的无线传感器网络节点定位"的主题,发表于2009年的《传感技术学报》第22卷第1期。作者陈娟、李长庚和宁新贤针对无线传感器网络的定位问题提出了创新性的解决方案。他们的方法利用一个移动信标节点,信标移动遵循高斯马尔可夫模型,这种模型使得信标能够在整个传感器覆盖区域有效地移动,从而为未知节点提供足够的定位信息。 核心定位策略是结合了加权质心法和扩展卡尔曼滤波算法。首先,通过加权质心方法对未知节点进行初步的粗略定位,这种方法简单快速,可以提供一个初始估计值。然后,利用扩展卡尔曼滤波(EKF)进行迭代优化,这个过程能够处理信标位置的不确定性,并逐步提高定位精度。研究者对关键的定位参数,如信标数量、迭代次数、移动时间和速度进行了详细的仿真试验。 实验结果显示,与传统的最小二乘法(LSE)和加权最小二乘法(WLSE)相比,该移动信标定位算法具有显著的优势。它不仅具有更高的定位精度,而且计算复杂度较低,这使得它在实际应用中具有更好的鲁棒性和可扩展性。因此,该算法对于大规模、动态环境下的无线传感器网络节点定位具有很大的实用价值。 这项研究为无线传感器网络的定位问题提供了一个有效的解决方案,对于提升无线网络的性能,尤其是在实时性和精度要求较高的场景下,具有重要的理论和实践意义。通过引入移动信标和优化的定位算法,研究者们成功地克服了传统定位方法可能遇到的挑战,为未来的无线通信和物联网技术发展奠定了坚实的基础。