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[1]陈向阳１,柯　伟１,杜　炼２,等.物联网目标定位算法的ＭATLAB仿真[J].武汉工程大学学报,2015,37(03):68-73.[doi:10. 3969/j. issn. 1674—2869. 2015. 03. 014]
　,,et al.Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔａｒｇｅｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ ｉｎ Ｍａｔｌａｂ[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2015,37(03):68-73.[doi:10. 3969/j. issn. 1674—2869. 2015. 03. 014]
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物联网目标定位算法的ＭATLAB仿真(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
37
期数:
2015年03期
页码:
68-73
栏目:
机电与信息工程
出版日期:
2015-04-23

文章信息/Info

Title:
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔａｒｇｅｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ ｉｎ Ｍａｔｌａｂ
文章编号:
1674—2869（2015）03—0068—06
作者:
陈向阳１; 柯　伟１; 杜　炼２; 刘　培２; 徐　莹３; 沈　超１
１．武汉工程大学计算机科学与工程学院，湖北 武汉 ４３０205；２．武汉工程大学邮电与信息工程学院，湖北 武汉 ４３０205；３．湖北省档案局（馆）科技处，湖北 武汉 ４３００７１
Author(s):
ＣＨＥＮ Ｘｉａｎｇ－ｙａｎｇ１; ＫＥ ｗｅｉ１; ＤＵ Ｌｉａｎ２; ＬＩＵ Ｐｅｉ２; ＸＵ Ｙｉｎｇ３; ＳＨＥＮ Ｃｈａｏ１
１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｔｈｅ ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｏｓｔ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ， Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ａｒｃｈｉｖｅｓ Ｂｕｒｅａｕ，Ｗｕｈａｎ ４３００７１， Ｃｈｉｎａ
关键词:
定位算法; 最小二乘法; 最大似然估计; 拉格朗日日乘法
Keywords:
ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ; ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅｓ; ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ; ｌａｇｒａｎｇｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ
分类号:
ＴＮ６４３
DOI:
10. 3969/j. issn. 1674—2869. 2015. 03. 014
文献标志码:
A
摘要:
为了解决物联网定位中面临的诸多问题，对经典定位算法进行了仿真研究，并通过对仿真结果进行对比分析得到将最小二乘法、最大似然估计与拉格朗日日乘法结合起来使用的估计目标位置方法，即统一地利用加权最小二乘法／受限制的加权最小二乘法来计算各种算法. 根据测量结果得到的非线性方程能够转化为线性方程，而这些线性方程应用加权最小二乘法与拉格朗日乘法来处理，这种方法可以很容易应用到其他算法上. 在噪声相对较小时，上述算法性能已经可以达到克拉美罗下界和无偏性.
Abstract:
Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｍａｎｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｆａｃｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ， ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｃ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ， ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｔａｒｇｅｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ（ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅｓ， ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｌａｇｒａｎｇｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ） ｗｅｒｅ ｇｏｔ， ａｎｄ ａｎ ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅ ｍｅｔｈｏｄ／ｌｉｍｉｔｅｄ ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｖａｒｉｏｕｓ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ． Ｔｈｅ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｃａｎ ｂｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ ｔｏ ｌｉｎｅａｒ ｅｑｕａｔｉｏｎ． Ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｓｏｌｖｅｄ ｗｉｔｈ ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅｓ ａｎｄ Ｌａｇｒａｎｇｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ． Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｂｅ ｅａｓｉｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｏｔｈｅｒ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｔｏｏ． Ｗｈｅｎ ｎｏｉｓｅ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｌｏｗ， ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ｔｈｅ Ｃｒａｍｅｒ Ｒａｏ ｌｏｗｅｒ ｂｏｕｎｄ ａｎｄ ｂｅ ｕｎｂｉａｓｅｄ．

参考文献/References:

［１］　Ａｋｙｉｌｄｉｚ Ｉ．Ｆ．， ．Ｓｕ Ｗ，．Ｓａｎｋａｒａｓｕｂｒａｍａｎｉａｍ Ｙ， ｅｔ ａｌ． Ａ ｓｕｒｖｅｙ ｏｎ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］． Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｍａｇａｚｉｎｅ ＩＥＥＥ， ２００２， ４０（８）： １０２－１１４．［２］　张兴如．无源定位及定位性能的分析［Ｄ］．成都：电子科技大学，２００１．ＺＨＡＮＧ Ｘｉｎｇｒｕ． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐａｓｓｉｖｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．［Ｄ］. Ｃｈｅｎｇｄｕ： Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ， ２００１．（ｉｎ ｃｈｉｎｅｓｅｓ）［３］　刘书静，罗海勇，吴彬．基于最小二乘测距定位算法信标最优部署模型［Ｊ］．计算机学报，２０１３，３６（３）：５６２－５７６．ＬＩＵ Ｓｈｕｊｉｎｇ，ＬＵＯ Ｈａｉｙｏｎｇ，ＷＵ Ｂｉｎｇ． Ｏｐｔｉｍａｌ lａｎｄｍａｒｋ dｅｐｌｏｙｍｅｎｔ pａｔｔｅｒｎｓ ｆｏｒ rａｎｇｅ－bａｓｅｄ lｅａｓｔ sｑｕａｒｅｓ lｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］ ．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ，２０１３，３６（３）： ５６２－５７６． （ｉｎ ｃｈｉｎｅｓｅｓ）［４］　马祖长，孙怡宁，梅涛． 无线传感器网络综述［Ｊ］． 通信学报，２００４， ２５（４）：１１４－１２４.ＭＡ Ｚｕｃｈａｎｇ，ＳＵＮ Ｙｉｎｉｎｇ，ＭＥＩ Ｔａｏ． Ｓｕｒｖｅｙ ｏｎ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒｓ ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００４，２５（４）：１１４－１２４． （ｉｎ ｃｈｉｎｅｓｅｓ）［５］　赵春梅，欧吉坤，袁运斌． 基于单点定位模型的ＧＡＬＩＬＥＯ及ＧＰＳ－ＧＡＬＩＬＥＯ组 合 系 统 的定位精度和可靠性的仿真分析［Ｊ］． 科学通报，２００５，５０（８）：８１１－８１８.ＺＨＡＯ Ｃｈｕｎｍｅｉ， ＯＵ Ｊｉｋｕｎ， ＹＵＡＮ Ｙｕｎｂｉｎ． Ｓｉｎｇｌｅ ｐｏｉｎｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＧＡＬＩＬＥＯ，Ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ＧＰＳ－ＧＡＬＩＬＥＯ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ， ２００５，５０（８）： ８１１－８１８． （ｉｎ ｃｈｉｎｅｓｅｓ）［６］　何佳鸿，张小明，王永恒． 基于物联网空间划分的定位算法［Ｊ］． 计算机应用，２０１２，３２（１２）：３５１７－３５２０．ＨＥ Ｊｉａｈｏｎｇ， ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏｍｉｎｇ， ＷＡＮＧ Ｙｏｎｇｈｅｎｇ． Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ ｓｐａｔｉａｌ ｍｅｓｈｉｎｇ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ２０１２，３２（１２）： ３５１７－３５２０． （ｉｎ ｃｈｉｎｅｓｅｓ）［７］　王文秀． 无线传感器网络自定位算法研究［Ｄ］．大庆：东北石油大学，２０１３.ＷＡＮＧ Ｗｅｎｘｉｕ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ lｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ aｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ wｉｒｅｌｅｓｓ sｅｎｓｏｒ nｅｔｗｏｒｋｓ［Ｄ］． Ｄａｑｉｎｇ：Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１３． （ｉｎ ｃｈｉｎｅｓｅｓ）［８］　郭龙江，李建中，李金宝． 无线传感器网络若干定位算法的研究［Ｊ］． 计算机工程与设计，２００６，２７（１２）：２１１４－２１１８.ＧＵＯ Ｌｏｎｇｊｉａｎｇ， ＬＩ Ｊｉａｎｚｈｏｎｇ， ＬＩ Ｊｉｎｂａｏ． Ｓｔｕｄｙ ｔｏ ｓｅｖｅｒａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｏｎ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ， ２００６，２７（１２）：２１１４－２１１８． （ｉｎ ｃｈｉｎｅｓｅｓ）［９］　金纯，叶诚，韩志斌，等． 无线传感器网络中ＤＶ－Ｈｏｐ 定位算法的改进［Ｊ］． 计算机工程与设计，２０１３，３４（２）：４５－５４．ＪＩＮ Ｃｈｕｎ， ＹＥ Ｃｈｅｎｇ， ＨＡＮ Ｚｈｉｂｉｎ ｅｔｃ． ＤＶ－Ｈｏｐ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］． Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ， ２０１３，３４（２）：４５－５４． （ｉｎ ｃｈｉｎｅｓｅｓ）［１０］　李冬． 基于ＤＶ－Ｈｏｐ的无线传感器网络定位［Ｄ］． 南京：南京理工大学，２０１３．ＬＩ Ｄｏｎｇ， Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＶ－Ｈｏｐ ｆｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｄ］． Ｎａｎｊｉｎｇ： Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２０１３． （ｉｎ ｃｈｉｎｅｓｅｓ）［１１］　杨冕，秦前清． 对传感器网络定位技术现状的研究［Ｊ］． 微机发展，２００５，１５（３）：２６－２８．ＹＡＮＧ Ｍｉａｎ， ＱＩＮ Ｑｉａｎｑｉｎｇ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ cｕｒｒｅｎｔ lｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ tｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ sｅｎｓｏｒ nｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ２００５， １５（３）： ２６－２８． （ｉｎ ｃｈｉｎｅｓｅｓ）［１２］　Ｃｈｅｕｎｇ Ｋ Ｗ， Ｓｏ Ｈ Ｃ． Ａ ｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｃａｌｉｎｇ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｔｉｍｅ－ｏｆ－ａｒｒｉｖａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ［Ｊ］． ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ２００５， ５３（２）：４６０－４７０．［１３］　Ｃｈｅｕｎｇ Ｋ Ｗ， Ｓｏ Ｈ Ｃ， Ｍａ Ｗ－Ｋ． Ａ cｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ Ｌｅａｓｔ sｑｕａｒｅｓ aｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ mｏｂｉｌｅ pｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ：aｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ａｎｄ oｐｔｉｍａｌｉｔｙ， sｉｇｎａｌ pｒｏｃｅｓｓｉｎｇ［Ｊ］． ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ， ２０１４，６２（１１）：２９９９–３０１２．

相似文献/References:

[1]薛奎玲,陈文,王为国,等.生物柴油制备过程中混合体系的粘度测定及关联[J].武汉工程大学学报,2009,(01):17.
　XUE Kui ling,CHEN Wen,WANG Wei guo,et al.Determination and correlation of the viscosities of the mixtures about the preparation of the biodiesel[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2009,(03):17.
[2]阮新志,吴云韬*,黄龙庭.一种基于子空间方法的近场目标定位算法[J].武汉工程大学学报,2021,43(03):313.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202010030]
　RUAN Xinzhi,WU Yuntao*,HUANG Longting.Near-Field Target Localization Algorithm Based on Subspace Method[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2021,43(03):313.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202010030]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：２０１５－０１－１６基金项目：湖北省教育科学“十二五”规划２０１３年度立项课题（２０１３Ｂ０６０）作者简介：陈向阳（１９６９－），男，河南开封人，副教授，硕士. 研究方向：网络通信工程、复杂网络、生物信息等．
更新日期/Last Update: 2015-04-27