[发明专利]无线传感器网络定位方法及装置

权利要求书

1.一种无线传感器网络定位方法，所述无线传感器网络中包括位置已知的种子节点和位置未知的待定位节点，其特征在于，包括：

第一种子节点及待定位节点分别接收由第二种子节点发送的第一测试信号和第三种子节点发出的第二测试信号；

将所述第一种子节点接收的第一测试信号和第二测试信号进行叠加，得到与所述第一种子节点对应的测距信号，并将所述待定位节点接收的第一测试信号和第二测试信号进行叠加，得到与所述待定位节点对应的测距信号；

测量与所述第一种子节点对应的测距信号和与所述待定位节点对应的测距信号间的相位差；

根据所述相位差和第一种子节点、第二种子节点及第三种子节点的位置坐标，确定待定位节点的位置坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量与所述第一种子节点和待定位节点对应的测距信号间的相位差之前，还包括：

分别对所述第一种子节点和所述待定位节点接收到的信号进行高频滤波。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述相位差和第一种子节点、第二种子节点及第三种子节点的位置坐标，确定待定位节点的位置坐标包括：

在预设范围内选择所述待定位节点的若干个当前假设位置坐标；

依据第一种子节点、第二种子节点及第三种子节点的位置坐标分别计算出与每个所述当前假设位置坐标对应的当前假设相位差；

将所述相位差与假设相位差作为约束条件，根据预设的误差评估规则分别计算所述待定位节点的每个假设位置坐标的误差；

选择出两个误差最小的当前假设位置坐标作为父代，并根据预设的算子将所述父代生成待定位节点的位置坐标；

依据预设的条件判断所述待定位节点的位置坐标是否为最优，如果是，则输出结果；如果否，则在所述预设范围内除被选择过的当前假设位置坐标之外的范围内选择所述待定位节点的若干个当前假设位置坐标，并返回所述依据第一种子节点、第二种子节点及第三种子节点的位置坐标分别计算出与每个所述当前假设位置坐标对应的当前假设相位差。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述依据预设的条件判断所述待定位节点的位置坐标是否为最优包括：

当确定所述待定位节点的坐标位置的方法迭代次数等于预设的值和/或所述待定位节点的位置坐标小于预设的误差条件时，所述待定位节点的位置坐标为最优。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设的算子具体为：

交叉算子和变异算子。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述测距信号包括：

高频无线电信号。

7.一种无线传感器网络定位装置，所述无线传感器网络中包括位置已知的种子节点和位置未知的待定位节点，其特征在于，包括：

测距信号获取单元，用于分别将所述第一种子节点及待定位节点接收到的信号进行叠加，得到分别与所述第一种子节点及待定位种子节点对应的测距信号；

相位差测量单元，用于测量与所述第一种子节点和待定位节点对应的测距信号间的相位差；

位置坐标确定单元，用于根据所述相位差和第一种子节点、第二种子节点及第三种子节点的位置坐标，确定待定位节点的位置坐标。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

高频滤波单元，用于分别对所述第一种子节点和所述定位节点接收到的所述测距信号进行高频滤波。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述位置坐标确定单元包括：

假设位置坐标选择单元，用于在预设范围内选择所述待定位节点的若干个当前假设位置坐标；

假设相位差计算单元，用于依据第一种子节点、第二种子节点及第三种子节点的位置坐标分别计算出与每个所述当前假设位置坐标对应的当前假设相位差；

误差计算单元，用于将所述相位差与假设相位差作为约束条件，根据预设的误差评估规则分别计算所述待定位节点的每个假设位置坐标的误差；

位置坐标生成单元，用于选择出两个误差最小的假设位置坐标作为父代，并根据预设的算子将所述父代生成待定位节点的位置坐标；

位置坐标确定单元，用于依据预设的条件判断所述待定位节点的位置坐标是否为最优，如果是，则输出结果；如果否，则在所述预设范围内除被选择过的当前假设位置坐标之外选择所述待定位节点的若干个当前假设位置坐标，并返回所述依据第一种子节点、第二种子节点及第三种子节点的位置坐标分别计算出与每个所述当前假设位置坐标对应的当前假设相位差。