[發明專利]無線傳感器網絡定位方法及裝置

有效

• 申請號: 201110266972.1
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102307388A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 鄭建穎;黃艷;黃偉國;朱忠奎;汪一鳴
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮;李辰

1.一種無線傳感器網絡定位方法，所述無線傳感器網絡中包括位置已知的種子節點和位置未知的待定位節點，其特征在于，包括：

第一種子節點及待定位節點分別接收由第二種子節點發送的第一測試信號和第三種子節點發出的第二測試信號；

將所述第一種子節點接收的第一測試信號和第二測試信號進行疊加，得到與所述第一種子節點對應的測距信號，并將所述待定位節點接收的第一測試信號和第二測試信號進行疊加，得到與所述待定位節點對應的測距信號；

測量與所述第一種子節點對應的測距信號和與所述待定位節點對應的測距信號間的相位差；

根據所述相位差和第一種子節點、第二種子節點及第三種子節點的位置坐標，確定待定位節點的位置坐標。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述測量與所述第一種子節點和待定位節點對應的測距信號間的相位差之前，還包括：

分別對所述第一種子節點和所述待定位節點接收到的信號進行高頻濾波。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述相位差和第一種子節點、第二種子節點及第三種子節點的位置坐標，確定待定位節點的位置坐標包括：

在預設范圍內選擇所述待定位節點的若干個當前假設位置坐標；

依據第一種子節點、第二種子節點及第三種子節點的位置坐標分別計算出與每個所述當前假設位置坐標對應的當前假設相位差；

將所述相位差與假設相位差作為約束條件，根據預設的誤差評估規則分別計算所述待定位節點的每個假設位置坐標的誤差；

選擇出兩個誤差最小的當前假設位置坐標作為父代，并根據預設的算子將所述父代生成待定位節點的位置坐標；

依據預設的條件判斷所述待定位節點的位置坐標是否為最優，如果是，則輸出結果；如果否，則在所述預設范圍內除被選擇過的當前假設位置坐標之外的范圍內選擇所述待定位節點的若干個當前假設位置坐標，并返回所述依據第一種子節點、第二種子節點及第三種子節點的位置坐標分別計算出與每個所述當前假設位置坐標對應的當前假設相位差。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述依據預設的條件判斷所述待定位節點的位置坐標是否為最優包括：

當確定所述待定位節點的坐標位置的方法迭代次數等于預設的值和/或所述待定位節點的位置坐標小于預設的誤差條件時，所述待定位節點的位置坐標為最優。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述預設的算子具體為：

交叉算子和變異算子。

6.根據權利要求1至5任一項所述的方法，其特征在于，所述測距信號包括：

高頻無線電信號。

7.一種無線傳感器網絡定位裝置，所述無線傳感器網絡中包括位置已知的種子節點和位置未知的待定位節點，其特征在于，包括：

測距信號獲取單元，用于分別將所述第一種子節點及待定位節點接收到的信號進行疊加，得到分別與所述第一種子節點及待定位種子節點對應的測距信號；

相位差測量單元，用于測量與所述第一種子節點和待定位節點對應的測距信號間的相位差；

位置坐標確定單元，用于根據所述相位差和第一種子節點、第二種子節點及第三種子節點的位置坐標，確定待定位節點的位置坐標。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括：

高頻濾波單元，用于分別對所述第一種子節點和所述定位節點接收到的所述測距信號進行高頻濾波。

9.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述位置坐標確定單元包括：

假設位置坐標選擇單元，用于在預設范圍內選擇所述待定位節點的若干個當前假設位置坐標；

假設相位差計算單元，用于依據第一種子節點、第二種子節點及第三種子節點的位置坐標分別計算出與每個所述當前假設位置坐標對應的當前假設相位差；

誤差計算單元，用于將所述相位差與假設相位差作為約束條件，根據預設的誤差評估規則分別計算所述待定位節點的每個假設位置坐標的誤差；

位置坐標生成單元，用于選擇出兩個誤差最小的假設位置坐標作為父代，并根據預設的算子將所述父代生成待定位節點的位置坐標；

位置坐標確定單元，用于依據預設的條件判斷所述待定位節點的位置坐標是否為最優，如果是，則輸出結果；如果否，則在所述預設范圍內除被選擇過的當前假設位置坐標之外選擇所述待定位節點的若干個當前假設位置坐標，并返回所述依據第一種子節點、第二種子節點及第三種子節點的位置坐標分別計算出與每個所述當前假設位置坐標對應的當前假設相位差。