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【6h】

基于RSSI加权质心定位算法的研究与实现

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无线传感器网络是由具有感知、计算和无线通信能力的传感器节点构成的，展示了一种全新的信息获取和处理的技术。这种网络在军事国防、环境监测、抢险救灾和危险区域的远程控制等诸多领域具有广泛的应用前景。网络中的传感器节点或监测目标的定位是众多应用的一个关键条件，而且无线传感器网络的某些路由机制、信息覆盖、负载均衡和拓扑控制等都依赖于传感器节点的位置信息。无线传感器网络通过传感器节点将收集到的数据传送给控制台，而节点所采集到的数据必须结合它们的被测量位置才有意义和利用价值。因此，节点定位在无线传感器网络的应用、运行和管理等方面都有着重要的作用，而针对无线传感器网络节点自身定位技术的研究也就具有了重要的理论与实际意义。
　　 论文在总结定位技术的国内外研究现状、定位技术的体系结构和网络节点的软硬件构架、无线传感器网络的特有性质和广泛应用价值等的基础上，分析了无线传感器网络节点的定位方式与模型、网络性能的评价标准和分类方法。着重介绍了Range-free定位机制中具有代表性算法的原理和特点，通过仿真并分析比较，得出了现有节点定位算法存在的不足。论文将测距算法和质心算法相结合并进行改进，结合经验公式提出加权质心定位算法。
　　 加权质心定位算法在现实应用中受到环境因素的影响，即相同的距离得到的RSSI(接收信号强度指示，Received Signal Strength Indicator)值可能相差很大，因此计算出节点的坐标误差比较大。将RSSI方法、经验公式和质心定位算法相结合，经验公式使RSSI测距法免受环境因素的影响，测距结果更为准确，并用信标节点对未知节点不同的RSSI值来确定加权因子，以提高质心算法的定位精度。论文论述了该算法的主要特性，比较分析了类似的算法，最后在仿真实验环境下验证了该算法环境适应性明显强于质心与权质心定位算法，相同条件下其精度比之前提出的加权质心算法提高大约7.3[％]。加权质心定位算法计算简单，只需较少的通信开销和较低的实现复杂度，这在能量有限的网络节点中是非常重要的。

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