MATLAB实现无线传感器网络定位算法与误差分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现无线传感器网络中的三边定位法和极大似然估计法，模拟节点定位过程并进行误差分析，适用于定位算法研究及性能评估。

详 情 说 明

无线传感器网络节点定位技术与误差分析系统

项目介绍

本项目基于MATLAB实现无线传感器网络中的节点定位技术，核心是通过两种经典定位算法——三边定位法和极大似然估计法，对未知传感器节点进行坐标估计。系统能够模拟实际WSN环境，通过已知位置的信标节点与未知节点之间的测距信息，分别运用几何解算和统计优化方法计算节点位置，并系统分析两种算法的定位精度和性能差异。

功能特性

• 三边定位算法：基于几何关系，通过三个及以上信标节点的距离测量值直接求解未知节点坐标
• 极大似然估计法：基于统计优化模型，利用多个信标节点的距离信息进行最大似然估计
• 误差模拟与分析：支持高斯噪声等误差模型模拟，提供完整的误差统计分析
• 可视化展示：生成误差分布直方图、定位轨迹对比、算法性能比较等多种图表
• 性能对比：从定位精度、稳定性、收敛性等多维度对比两种算法的优劣

使用方法

1. 准备输入数据：

- 设置信标节点坐标矩阵（N×2） - 提供未知节点到各信标节点的距离矩阵（M×N） - 配置测距误差模型参数（如高斯噪声方差）

1. 运行定位算法：

- 系统将自动执行三边定位和极大似然估计两种算法 - 计算所有未知节点的估计坐标

1. 查看输出结果：

- 获取未知节点估计坐标矩阵（M×2） - 查看误差统计分析报告（平均误差、标准差等） - 分析算法性能对比图表

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 需安装MATLAB基本工具包（无需特殊工具箱）

文件说明

主程序文件集成了系统的核心功能模块，包括网络环境参数配置、距离测量数据生成、两种定位算法的独立实现、误差统计指标计算以及结果可视化展示。具体实现了信标节点与未知节点的空间分布模拟，测距误差的引入与补偿，三边定位的几何解算过程，极大似然估计的优化求解，定位精度评估体系构建，以及多维度算法性能对比分析。