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【WSN定位】基于改进Chan算法4个移动基站无源TDOA定位附Matlab代码

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🔥 内容介绍

在无线传感器网络(WSN)中,节点的位置信息对于许多应用非常重要。其中,基于时间差测量(TDOA)的定位方法是一种常用的技术。本文将介绍一个基于改进Chan算法的无源TDOA定位算法,该算法可以通过4个移动基站来实现节点的定位。

改进Chan算法是一种常用的TDOA定位算法,它可以通过多个基站接收到的信号到达时间差来计算节点的位置。然而,当基站数量较少时,该算法的精度会受到影响。为了解决这个问题,本文提出了一种改进Chan算法,该算法可以通过4个移动基站来实现节点的定位。

改进Chan算法的步骤如下:

  1. 基站移动:首先,需要将4个基站分别移动到不同的位置,并记录它们的坐标。
  2. 信号接收:当节点发出信号时,4个基站将接收到该信号,并记录下信号到达时间。
  3. 时间差计算:根据信号到达时间的差异,可以计算出节点到每个基站的距离差。具体来说,设节点的位置为(x,y),第i个基站的位置为(xi,yi),第i个基站接收到信号的时间为ti,则节点到第i个基站的距离差可以表示为:

di = c × (ti - τi)

其中,c是光速,τi是第i个基站到节点的距离。

  1. 位置估计:通过以上计算,可以得到4个方程,其中包含了节点的位置信息。通过解这个方程组,可以得到节点的位置。

改进Chan算法的优点在于它可以使用较少的基站来实现节点的定位,从而降低了成本和复杂度。此外,该算法还可以适用于无源TDOA定位,即节点不需要发送信号,只需要被动地接收信号即可。

总之,本文介绍了一个基于改进Chan算法的无源TDOA定位算法,该算法可以通过4个移动基站来实现节点的定位。该算法具有成本和复杂度低、适用于无源TDOA定位等优点,可以在WSN中得到广泛应用。

📣 部分代码

function gjchan()
M = 4;
gjChanCDFjs=[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0];
for i=1:5000
gjChanStandarddeviation = 1;
gjChandwwc = [0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,2.2,2.4,2.6,2.8,3];
gjChanms=[5,10];
gjChanx=gjChanms(1);
gjChany=gjChanms(2);
gjChanc=3*10^8;
gjChanX=[0,0,-45,-45,0,45,45];
gjChanY=[0,51.96,25.98,-25.98,-59.16,-25.98,25.98];
gjChanbasestx=gjChanX(1:M);
gjChanbasesty=gjChanY(1:M); 
gjChanN=length(gjChanbasestx); 
gjChanri1=[];
gjChanxi1=[];
gjChanyi1=[]; 
gjChank=[];
gjChanh=[];
gjChanGa=[];
gjChanrmse=[];
for i=2:gjChanN
     gjChanxi1(i-1)=gjChanbasestx(i)-gjChanbasestx(1);
     gjChanyi1(i-1)=gjChanbasesty(i)-gjChanbasesty(1);
end  
for i=1:gjChanN
    gjChank(i)=(gjChanbasestx

⛳️ 运行结果


【WSN定位】基于改进Chan算法4个移动基站无源TDOA定位附Matlab代码_路径规划

🔗 参考文献

[1] 罗平.基于TDOA的无线传感器网络定位系统研究与设计[D].昆明理工大学,2014.

[2] 张凤梅,邹丽.基于一种改进的无源目标定位算法在WSN中的研究[J].计算机应用研究, 2016, 33(4):4.DOI:10.3969/j.issn.1001-3695.2016.04.055.

[3] 张凤梅邹丽.基于一种改进的无源目标定位算法在WSN中的研究[J].计算机应用研究, 2016, 33(4):1212-1215.

[4] 张健,李鸥.改进的无线传感器网络TDOA定位算法[J].计算机工程与应用, 2010, 46(16):4.DOI:10.3778/j.issn.1002-8331.2010.16.034.

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