当前位置: 首页 > 专利查询>杨帆专利>正文

一种基于最小二乘分配权重的RSSI定位改良算法制造技术

技术编号:14382523 阅读:90 留言:0更新日期:2017-01-10 10:11
一种基于最小二乘分配权重的RSSI定位改良算法。其主要包括内容:建立RSSI定位模型中信号强度梯度表;利用最小二乘算法建立定位参与节点的权重支持度;结合信号强度梯度表和权重支持度来实现RSSI改良定位算法。本发明专利技术主要基于最小二乘分配权重和RSSI定位的思想,在定位过程中,实现一种能耗小、自主取舍的定位算法,达到信号强度与定位距离的平衡以及通过权重指定动态参与方的智能定位效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于定位
,特别是基于最小二乘算法获取定位可信权重的应用方面。
技术介绍
RSSI是一种通过获取待定位节点的信号强度,进而求算与未知节点的距离的定位算法。通过建立信号强度与距离的映射矩阵,通过反复实验,建立信号强度与映射矩阵的函数关系,通过一定的数学拟合算法,获取最终的待定位节点与定位节点之间的距离。RSSI最大的制约因素是信号强度,因此,该算法在实际应用中受信号源辐射空间、复杂地势、电磁信号等因素影响。目前,就RSSI算法在降低能耗且提高定位精度方面上投入了大量的实验和理论研究。同时,在数学拟合算法中,最小二乘算法的思想是通过大量的实验数据逼近理论值,借助权重分析,获取最佳近似理论值。
技术实现思路
为了降低实际定位的能耗和提高定位精度,本专利技术的算法创新工作如下:基于最小二乘算法获取定位可信度较高的权重;同时依据事先划分的信号强度阈值降低定位距离,进而提升定位精度。为了达到上述目的,本专利技术提供的一种基于最小二乘分配权重的RSSI定位改良算法包括按顺序执行的下列步骤:步骤1.建立RSSI定位模型中信号强度梯度表;步骤2.利用最小二乘算法获取参与定位节点的权重支持度;步骤3.结合信号强度梯度表和定位节点被分配权重,构建RSSI定位模型。在步骤1中,根据实验数据获取的信号强度与距离的映射矩阵,实现信号强度s归一化,令s∈(0,1)。建立信号强度三级梯度。在同一批次定位过程中,优先参考s梯度级别高的定位距离。在步骤2中,建立定位距离最小二乘算法模型L理论=K*L实际+E。其中,L理论为理论定位距离,L实际为实际定位距离,K为实际与理论定位距离拟合线性系数,E为实际与理论定位距离之间的误差。通过极值理论,计算测量平方差最小值,获取实际距离数值的分配权重w,通过人为设定权重阈值,丢弃分配权重w<0.95的实测距离。在步骤3中,关联s与w,优先关联s∈(0.8,1)与w>0.95的情形,建立RSSI定位算法。本专利技术提供的一种基于最小二乘分配权重的RSSI定位改良算法的效果:本方法通过基于定量的信号强度筛选和测距权重分配,达到进一步降低信号强度损耗并提升定位精度的效果,实现了RSSI定位算法的实际可操作性和可移植性。附图说明图1为一种基于最小二乘分配权重的RSSI定位改良算法设计框架。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的一种基于最小二乘分配权重的RSSI定位改良算法进行详细说明。如图1所示,本专利技术具体实施如下:1.建立信号强度与定位距离映射矩阵在同样条件下实验室测量环境内,测量距离从0.5m-10m,测量间隔为0.1m,测量样本个数为95个,分别记录信号强度值。该测距均为锚节点与待定位节点之间距离,不含多跳情况下的测距。对信号强度值进行归一化处理,将归一化的信号强度作为下一步的测试距离参考值2.采用最小二乘算法拟合定位测距函数建立RSSI定位测距的最小二乘数学模型:L理论=K*L实际+E。计算测量方差平方和的期望:E[(L理论-L实际)2]=δ2,当期望方差平方和最小时,将δ2对L实际求偏导,令获取实际测距值逼近理论值时的信任权重w。3.建立信号强度与不同实际测距值的权重共同限制下RSSI定位算法建立信号强度与实际测距值关联关系,满足最佳测距方案的条件:信号强度s∈(0.8,1),w>0.95。具体RSSI定位模型如下:其中,为某信号强度下的测距函数,为待测距离参考值,s为通过实验数据获得的信号强度归一化数值。本文档来自技高网...
一种基于最小二乘分配权重的RSSI定位改良算法

【技术保护点】
一种基于最小二乘分配权重的RSSI定位改良算法,其特征在于:所述的实现算法包括按顺序执行的下列步骤:步骤1.建立RSSI定位模型中信号强度梯度表;步骤2.利用最小二乘算法获取参与定位节点的权重支持度;步骤3.结合信号强度梯度表和定位节点被分配权重,构建RSSI定位模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于最小二乘分配权重的RSSI定位改良算法,其特征在于:所述的实现算法包括按顺序执行的下列步骤:步骤1.建立RSSI定位模型中信号强度梯度表;步骤2.利用最小二乘算法获取参与定位节点的权重支持度;步骤3.结合信号强度梯度表和定位节点被分配权重,构建RSSI定位模型。2.根据权利要求1所述的一种基于最小二乘分配权重的RSSI定位改良算法,其特征在于:在步骤1中,实现信号强度s归一化,s∈(0,1)。当s∈(0.8,1...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨帆
申请(专利权)人:杨帆
类型:发明
国别省市:山东;37

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1