一种有效消除环境噪声的被动式目标定位方法

摘要：

无线传感器网络中的被动式目标定位是一种利用监测目标对无线通信链路的接收信号产生的影响（如信号强度变化）对目标位置进行估计的技术。由于这种定位技术既不要求目标携带任何无线设备，又不需要目标主动参与定位过程，因此具有重要的应用前景。在基于接收信号强度的被动式目标定位研究工作中，大多假设链路接收信号强度是固定不变的。然而，实验和实际应用表明，这种假设是错误的。因为场景中不同射频信号的干扰和温湿度变化等环境影响都会引起处于同一位置的目标对应的接收信号强度不同，从而导致定位精度下降。为此，该文提出了一种能够有效消除环境噪声对链路接收信号影响的被动式目标定位方法。该方法首先利用基于有限状态马尔可夫链的线性迁移模型，将接收信号分解为由环境引起的噪声分量和由目标引起的扰动分量，并利用扰动分量构建射频地图；然后通过动态时间规整算法将实时扰动分量与射频地图进行匹配，实现目标定位。由于扰动分量仅与目标的位置有关，与环境无关，因此利用扰动分量进行定位不仅能够有效地消除环境噪声的影响、提高定位精度，而且使定位精度不会随着时间的推移而下降。实验结果表明，对于不同的环境和部署方式，该文提出的方法可有效地消除环境噪声对链路接收信号产生的影响，提高定位精度。

关键词：无线传感器网络、被动式目标定位、接收信号强度值、有限状态马尔可夫链、动态时间规整、物联网

所属期刊栏目：39

分类号：TP393(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家科技支撑计划项目基金2013BAK01B02;国家自然科学基金61170218，61272461，61373177;教育部重点支持项目211181资助．

在线出版日期：2016-06-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：1051-1066