[发明专利]基于无线传感器网络多信道能量测量的无源定位方法

摘要

本发明公开了一种基于无线传感器网络多信道能量测量的无源定位方法，包括以下步骤：(1)由汇聚节点发送指令启动系统。(2)传感器节点在收到指令后，依次轮流发送数据包。最后一个节点发送完数据后，所有节点切换到下一个信道重复上述的数据发送与收集过程。(3)汇聚节点时刻监听无线信号传输，将数据实时发送到计算机。(4)计算机将无人状态下收集的数据存储，作为比对样本，系统开始监控指定区域。(5)计算机持续收到链路在不同信道上的能量强度数据，对一个时间窗口内的数据，按照信号多径传播公式推测出目标可能影响的传播路径。(6)计算机综合考虑多条链路的推测结果，计算出人的位置。

主权项

1.一种基于无线传感器网络多信道能量测量的无源定位方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)数据收集：无人状态下，由汇聚节点发送指令启动系统；传感器节点在收到指令后依次轮流发送数据包，不发送数据包的传感器节点接收所述数据包并记录信道RSS读数；最后一个节点发送完数据后，所有节点切换到下一个信道重复上述的数据发送与收集过程；(2)在线监测：汇聚节点时刻监听无线信号传输，将数据实时发送到计算机；计算机将无人状态下收集的数据存储，作为比对样本，系统开始监控指定区域；(3)路径推测：计算机持续收到链路在不同信道上的能量强度数据RSS，对一个时间窗口内的数据，按照信号多径传播公式推测出目标会影响的传播路径，并进行去噪处理；所述能量强度数据RSS的表述如下：在信道k上测得的背景RSS测量数据R_k由如下公式表示：当监测区域出现目标时，在信道k上测得的实时在线RSS测量数据S_k由如下公式表示：其中，d₀，...，d_l‑1为无线信号传播的l条路径长度，x₁，...，x_l‑1为无人情况时各个路径的衰减参数，y₁，...，y_l‑1为实时在线时各个路径的衰减参数，C为天线增益参数；由背景RSS测量数据可得到n个等式，其中n为信道个数，用第1个等式减其他等式得到n‑1个方程，联立所述方程求解路径衰减参数x₁，...，x_l‑1和路径长度d₀，...，d_l‑1；由实时在线RSS测量数据得到n‑1个方程，求解y₁，...，y_l‑1和d₀，...，d_l‑1；通过对比x₁，...，x_l‑1和y₁，...，y_l‑1，判断目标位置；(4)目标定位：计算机综合考虑多条链路的推测结果，根据各个路径的长度以及衰减参数信息计算出人的位置。