[发明专利]一种无线传感器网络盲节点的定位方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络盲节点的定位方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1)确定不在一条直线上的n个锚节点，n≥3；

步骤2)从m个盲节点中随机选定某一个盲节点，记为B(x_est，y_est)；

步骤3)测量所有锚节点i,j,k…和所述的盲节点B(x_est，y_est)之间的接收信号强度值

步骤4)找到离盲节点B最近的锚节点，即接收信号强度值最大的节点，作为参考节点，并令参考节点的接收信号强度值为Pmax，计算最大接收信号强度值与各个接收信号强度值之间的差值，公式如下：

$P_{max}-P_i=10n\lg \left(\frac{d_{max}}{d_i}\right)---\left(4\right)$

式中，d_max表示参考节点与盲节点B之间的距离，d_i表示锚节点i与盲节点之间的距离；

步骤5)盲节点的预估坐标(x_est，y_est)的计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_{est}=\frac{w_1*x_1+w_2*x_2+\mathrm{...}+w_n*x_n}{w_1+w_2+\mathrm{...}+w_n}\\ y_{est}=\frac{w_1*y_1+w_2*y_2+\mathrm{...}+w_n*y_n}{w_1+w_2+\mathrm{...}+w_n}\end{array}\right.---\left(2\right)$

式中，w_i为权重，

步骤6)通过最大似然估计量按下列公式计算所述的盲节点B的最终坐标(x_rss,y_rss)：

(x_rss,y_rss)＝arg max f(x,y)(10)

$\begin{array}{c}f\left(x,y\right)=-\frac{A}{8}{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{\ln }^2\frac{{d_i}^2}{{{\stackrel{\‾}{d}}_i}^2}\\ A=\frac{10n}{\ln \left(10\right){\mathrm{\σ}}_{dB}}\end{array}---\left(11\right)$

${\stackrel{\‾}{d}}_i=d_0\·{10}^{\frac{P_0-{\stackrel{\‾}{P}}_i}{10n}}=d_i\·{10}^{\frac{X_{\mathrm{\σ}}}{10n}}---\left(8\right)$

式中：表示锚节点i与盲节点之间距离的估算值，为锚节点i与盲节点之间实际测量的接收信号强度值，X_σ是一个均值为0，标准差为σ_dB的高斯噪声，即X_σ～N(0,σ_dB)，argmaxf(x,y)表示当f(x,y)取最大值时的x和y的值，ln(a)表示对a取自然对数；

先将测量的接收信号强度值代入公式8求出值，再用共轭梯度算法进行最终的求解，通过多次的迭代，求出公式10的最大值，即该盲节点的坐标估计值(x_rss,y_rss)；

步骤7)返回步骤2)，计算其他盲节点的坐标估计值。