無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中AOA節(jié)點定位改進算法研究
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1．2 估計位置過濾
當未知節(jié)點的通信半徑內(nèi)有多個錨節(jié)點時，對于任意不共線的兩個錨節(jié)點都能確定一個估計位置，由于錨節(jié)點的選擇問題，估計位置可能存在某些誤差較大的點，將這些估計位置排除，會提高系統(tǒng)的定位精度。
過濾誤差較大的估計位置的方法：假設(shè)有A(xa，ya)，B(xb，yb)，C(xc，yc)，D(xd，yd)，E(xe，ye)5個估計位置，首先計算任意兩個估計位置間的距離為Sij(如表1所示)，Sij=。本文引用地址：http://yuyingmama.com.cn/article/160072.htm
設(shè)定一個距離閾值d，且節(jié)點與自身的距離取為∞，當表中存在某一行的距離值均大于d時，認為該點為不可靠位置，不參與計算。若A、B、C、D為可靠位置，則將4個位置構(gòu)成的幾何圖形的質(zhì)心
作為未知節(jié)點的最終估計位置。
基于上述思想，對原有算法最后一步進行了求精，即求多個估計位置的平均值時，排除了誤差較大的位置，對算法進行了改進，為了陳述上的統(tǒng)一，對于改進后的算法稱為基于信號到達角度的改進定位算法(Improved AOA Localization Algorithm for Wireless Sensor Net work，IAOA)。
算法的適用條件：
1)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點部署在二維平面內(nèi)，傳感器節(jié)點都搭載有特殊硬件，可測得在通信半徑內(nèi)的鄰居錨節(jié)點的信號到達的角度值。
2)只有當估計位置個數(shù)大于等于3個時，才進行估計位置的過濾。對于只有兩個估計位置的，直接取兩個點的中點作為節(jié)點的最后估計位置。當只有一個估計位置時，該位置則為節(jié)點的最終估計位置。
2 仿真分析
為檢驗改進算法的性能，用MATLAB仿真工具對基于信號到達角度的定位算法(AOA)和本文提出的算法(IAOA)進行仿真實驗。
2．1 仿真環(huán)境設(shè)置
在100 mx100 m的監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，隨機部署傳感器節(jié)點。傳感器節(jié)點數(shù)目為N，錨節(jié)點數(shù)目為n，傳感器節(jié)點的通信半徑r，角度測量偏差△。
定位誤差：節(jié)點實際位置和估計位置之間的距離。
定位覆蓋率：能夠進行定位的未知節(jié)點數(shù)與總的未知節(jié)點個數(shù)之比。
為了保證實驗的準確性，針對不同情況，本文分別進行了多次仿真，觀察、統(tǒng)計仿真結(jié)果，對多次結(jié)果求平均作為最后的評價結(jié)果。
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