[发明专利]一种鲁棒处理模型参数误差的接收信号强度差定位方法

说明书

本发明公开了一种鲁棒处理模型参数误差的接收信号强度差定位方法，其以模型形式对每个接收传感器对应的信号强度差进行描述；在信号强度差模型中引入接收传感器的坐标位置的误差值和路径损耗因子的误差值，并使用一阶泰勒展开后简化；使用鲁棒加权最小二乘方法对简化表达式进行处理，得到一个鲁棒加权最小二乘问题；利用上镜图方法、根据S‑Lemma定理，引入辅助变量和误差上界，得到鲁棒加权最小二乘简化问题；利用凸松弛方法，将鲁棒加权最小二乘简化问题转化为半正定松弛问题；求解半正定松弛问题，计算得到未知信号源的坐标位置的估计值；优点是其通过减小模型参数误差的影响提高了定位精度。

技术领域

本发明涉及一种目标定位技术，尤其是涉及一种鲁棒处理模型参数误差的接收信号强度差定位方法。

背景技术

近些年，无线传感器网络目标定位技术在诸多领域得到了广泛的应用，其可以便捷快速地实现定位导航、环境监测、智能家居、工业控制等。随着科学技术的发展与社会的进步，高精度的目标定位技术在各个领域展现出了广泛的应用前景。因此，对无线传感器网络中高精度的目标定位方法的研究具有十分重要的意义。

在目标定位问题中，一个未知信号源发出信号，由一定数量的接收传感器接收信号，并产生测量信息，根据这些测量信息来定位未知信号源的位置。未知信号源的定位精度是目标定位方法设计的关键。然而，现有的基于接收信号强度差的目标定位方法的定位精度受模型参数误差的影响非常大，模型参数包括接收传感器的位置和路径损耗因子，例如，即使使用高精度全球定位系统(GPS)定位传感器作为接收传感器，接收传感器的位置也总会出现偏差，而这一偏差又会进一步将更严重的误差引入到路径损耗因子(PLE)校准阶段中。在实际应用中，这些模型参数误差的存在是非常普遍的现象，因此，多误差的联合处理定位方法将会是一个必然的研究趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种鲁棒处理模型参数误差的接收信号强度差定位方法，其通过减小模型参数误差的影响提高了定位精度。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种鲁棒处理模型参数误差的接收信号强度差定位方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：在无线传感器网络环境中建立一个平面坐标系或空间坐标系作为参考坐标系，并设定无线传感器网络环境中存在一个用于发射测量信号的未知信号源及N个用于接收测量信号的接收传感器；在无线传感器网络环境中未知信号源发射测量信号后由每个接收传感器接收，将所有接收传感器各自接收到的测量信号的信号强度按从小到大的顺序进行排序，将排序后的第1个信号强度即值最小的信号强度对应的接收传感器作为第1个接收传感器，并指定为参考传感器；然后将未知信号源在参考坐标系中的坐标位置记为x，将参考传感器在参考坐标系中的坐标位置的测量值记为将剩余的N-1个接收传感器在参考坐标系中的坐标位置的测量值对应记为其中，N≥3，表示第2个接收传感器在参考坐标系中的坐标位置的测量值，表示第N个接收传感器在参考坐标系中的坐标位置的测量值；