基于超宽带的无线传感器网络节点定位方法

摘要

本发明公开了一种基于超宽带的无线传感器网络节点定位方法，本发明用超宽带作为无线传感器节点的通信介质，通过正常的数据包收发测得节点对之间的无线信号强度指示值，采用非度量多维标度技术直接利用节点间的无线信号强度指示值进行定位。其中定位算法分为三大阶段：以簇为单位的局部相对坐标图定位阶段、局部图合并为全局相对坐标图阶段和相对坐标图到绝对坐标图的转换阶段。本发明结合了超宽带抗多径与干扰能力强、抗截获性好等诸多优点，使定位具有成本低、高精度、灵活性大等特点。

主权项

1、一种基于超宽带的无线传感器网络节点定位方法，利用超宽带作为传感器节点的底层无线通信介质，在无线传感节点与邻节点进行通信时，通过正常的数据包收发测得节点对之间的无线信号强度指示值，采用非度量多维标度技术，直接利用节点间的无线信号强度指示值来进行定位，其特征在于，定位算法分为三个阶段：以簇为单位的局部相对坐标图定位阶段、局部相对坐标图合并为全局相对坐标图阶段和相对坐标图到绝对坐标图的转换阶段；所述局部相对坐标图定位阶段在节点上完成，一个簇包含的范围是该节点的一跳邻居节点，步骤包括：1)在网络的边界处设定若干节点作为路由的终止节点，由sink节点作为始发节点发起洪泛路由，当碰到终止节点时，该方向上的洪泛结束，由此找到若干条由sink节点到终止节点的路由；2)包含在每条始发节点到终节点路由上的每个节点分别以它自己为簇的簇首节点，依次加入它的一跳邻居节点进簇；3)收集簇中各节点对之间的无线信号强度指示值构成稀疏矩阵，如果两个节点的距离超过节点无线通信半径，则对应的值为0；4)由于簇中的一跳邻居节点不能保证都互相连通，因此利用最短路径算法求得簇中每个节点对之间的信号强度值来构造非度量多维标度中的相似性矩阵；5)该路由上的每个节点以它自己为簇首，以簇为单位，分别用非度量多维标度计算出簇中包含的所有节点的相对坐标，即为簇局部相对坐标图。