[發明專利]一種無線傳感器網絡定位中高精度距離估計方法

有效

• 申請號: 201310571838.1
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103607770A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 史昕;張玲華
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種無線傳感器網絡定位中高精度距離估計方法，其特征在于包含以下步驟：

第一步，構建無線傳感器網絡，配置無線傳感器網絡中的傳感器節點，所述傳感器節點包括錨節點和未知節點；

第二步，由錨節點依次發射不同功率等級的信標信號，所述信標信號中包含該錨節點的身份標識號ID、位置信息以及發射的功率等級；未知節點根據接收的錨節點信標信號中的功率等級計算其相距該錨節點的最短距離：

MinDis=r×(P-1)??????????(1)

其中，r為未知節點的通信半徑，P為未知節點接收的錨節點信標信號中的功率等級，P=1,2...n，n為最大功率等級；各功率等級所對應的通信半徑為r×P；

第三步，由未知節點計算其相對該錨節點的外環節點數，所述外環節點數是指該未知節點的鄰居節點中相對同一錨節點且功率等級+1的節點的個數；

第四步，未知節點根據第三步得到的外環節點數，以及預先儲存的外環節點數與相對距離關系對應表得出相對距離，再將相對距離與第二步得到的最短距離相加計算出自身距錨節點的估計距離。

2.根據權利要求1所述的一種無線傳感器網絡定位中高精度距離估計方法，其特征在于，

在第二步中：未知節點只儲存來自不同錨節點的功率等級最小的信標信號，根據該信標信號中的功率等級計算其相距該錨節點的最短距離。

3.根據權利要求1所述的一種無線傳感器網絡定位中高精度距離估計方法，其特征在于，所述第三步具體步驟如下：

相對錨節點的功率等級不為n的未知節點廣播一個包含錨節點ID和相應功率等級P的請求消息給鄰居節點，收到該請求消息并且相對同一錨節點功率等級為P+1的鄰居節點返回一個應答消息，未知節點將收到的應答消息數作為相對該錨節點的外環節點數；

相對錨節點的功率等級為n的未知節點廣播一個包含錨節點ID和功率等級P=n的請求消息給鄰居節點，收到該未知節點請求消息的所有鄰居節點均需返回一個應答消息，同時相對同一錨節點功率等級為n-1或n的鄰居節點需在應答消息中包含自身的功率等級，最后未知節點將總應答消息數與包含功率等級的應答消息數的差值作為相對該錨節點的外環節點數。

4.根據權利要求1所述的一種無線傳感器網絡定位中高精度距離估計方法，其特征在于，外環節點數與相對距離關系對應表中的數據是根據無線傳感器網絡的部署參數以及傳感器節點的配置參數，運行500次MATLAB仿真實驗得到的平均值，每個傳感器節點在無線傳感器網絡部署前儲存該關系對應表。

5.根據權利要求4所述的一種無線傳感器網絡定位中高精度距離估計方法，其特征在于，所述無線傳感器網絡的部署參數包括部署區域范圍，傳感器節點的數量，以及錨節點的密度；所述傳感器節點的配置參數包括通信半徑、發射功率。

6.根據權利要求1至4任一所述的一種無線傳感器網絡定位中高精度距離估計方法，其特征在于，所述功率等級P為1或2或3。