无线传感器网络节点定位系统
项目介绍
本项目实现了一个基于接收信号强度指示(RSSI)测距的等边三角形定位算法,专用于无线传感器网络中未知节点的位置估算。系统利用三个布置成等边三角形的锚节点,通过RSSI值与距离之间的对数路径损耗模型,计算未知节点到各锚节点的距离,并运用三边测量法结合等边三角形的几何特性,精确解算目标节点的二维坐标。系统集成了信号处理、距离转换、坐标计算和误差分析等完整功能模块。
功能特性
- 等边三角形定位:利用锚节点构成的等边三角形几何约束,优化三边测量过程
- RSSI-距离转换:基于对数路径损耗模型,将信号强度值转换为实际距离
- 坐标解算:采用几何定位原理,计算未知节点的位置坐标
- 误差分析:评估定位精度,提供欧氏距离误差指标
- 置信度评估:基于RSSI测量稳定性,输出定位结果的可靠性指标
使用方法
- 准备输入数据:
- 三个锚节点的RSSI测量值数组(dBm单位)
- 锚节点的已知坐标位置(3×2矩阵)
- 路径损耗模型参数(参考距离路径损耗、路径损耗指数)
- 等边三角形的边长参数
- 运行定位系统:执行主程序,系统将自动完成距离估计和坐标计算
- 获取输出结果:
- 未知节点的估计坐标(x,y)
- 定位误差值
- 置信度指标
- 到各锚节点的距离估计值
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 信号处理工具箱(用于RSSI数据预处理)
- 基本的矩阵运算支持
文件说明
主程序文件整合了系统的完整定位流程,实现了信号强度数据的接收与预处理、路径损耗模型参数的应用、基于对数模型的距离换算、等边三角形几何约束下的三边测量坐标解算、定位误差的欧氏距离计算以及结果置信度的评估与输出等核心功能。