[发明专利]基于优化算法的RSSI室内多径散射定位方法

摘要

本发明提供了基于优化算法的RSSI室内多径散射定位方法。该方法包括：确定三个或更多个锚节点位置；针对每个锚节点，从未知节点向该锚节点发送多次RSSI请求指令，并在未知节点测得来自该锚节点的多个接收信号强度值，根据RSSI法获得该锚节点的欠定方程组，该欠定方程组中的未知量包括该锚节点与该未知节点之间的待测距离和m个路径损耗系数，利用优化算法求解该锚节点对应的欠定方程组，以获得该锚节点与该未知节点之间的待测距离；利用三个或更多个锚节点各自与未知节点之间的待测距离以及三个或更多个锚节点的坐标，计算未知节点的坐标。

主权项

1.基于优化算法的RSSI室内多径散射定位方法，其特征在于，所述RSSI室内多径散射定位方法包括：确定三个或更多个锚节点位置，并获得所述三个或更多个锚节点的坐标；针对所述三个或更多个锚节点中的每一个，从未知节点向该锚节点发送多次RSSI请求指令，并在所述未知节点测得来自该锚节点的多个接收信号强度值，在测得的所述来自该锚节点的多个接收信号强度值选择至少部分接收信号强度值，利用所述至少部分接收信号强度值以及预设的参考距离和参考接收信号强度值，根据RSSI法获得包含m个方程的欠定方程组来作为该锚节点对应的欠定方程组，该欠定方程组中的未知量包括该锚节点与该未知节点之间的待测距离和m个路径损耗系数，其中，所述参考接收信号强度值是在所述未知节点向与所述未知节点距离所述参考距离的参考节点发送RSSI请求指令时、在所述未知节点测得的来自该参考节点的接收信号强度值，m为所述至少部分接收信号强度值中包含的接收信号强度值个数，且m为大于2的正整数，其中，针对所述三个或更多个锚节点中的每一个，通过如下方式获得该锚节点对应的欠定方程组：针对该锚节点对应的所述至少部分接收信号强度值中的每一个，获得由公式一表示的方程，其中公式一为：其中，j＝1,2,…,m，式中，d₀为参考距离，P₀为参考接收信号强度值，d为该锚节点与所述未知节点之间的待测距离，P_j为所述至少部分接收信号强度值中的第j个，n_j为与P_j对应的路径损耗系数；该锚节点对应的欠定方程组由公式二表示，其中公式二为：利用优化算法求解该锚节点对应的欠定方程组，以获得该锚节点与该未知节点之间的待测距离；利用所述三个或更多个锚节点各自与未知节点之间的待测距离以及所述三个或更多个锚节点的坐标，计算所述未知节点的坐标；所述利用优化算法求解该锚节点对应的欠定方程组的步骤包括：构建其中，d_j为所述欠定方程组中第j个方程中的d，将2＜n_j＜4作为约束条件，j＝1,2,…,m，按照如下优化算法求解约束最优化问题B1、设定迭代截止条件ε，使得当时结束迭代；B2、给定一组初始可行的n_j，使其满足约束条件2<n_j<4；B3、从n₁开始按照序号从小到大的顺序，分别对m个路径损耗系数中的每一个进行迭代计算；其中，针对m个路径损耗系数中的n_k，其中k∈{1,2,...,m}，从n_k＝2开始，利用所述公式二对n_k进行迭代计算，步长为0.0005，并当迭代到n_k＝4时结束对n_k的迭代计算；在迭代计算的过程中，每一次迭代计算后判断当前结果是否满足若当前结果满足则结束迭代计算，将当前结果作为最优解；否则，继续迭代直到满足为止。