基于移动锚节点的WSN节点定位方法

为提高WSN定位精度,提出一种带定向天线的移动锚节点定位算法。首先对WSN进行分层,锚节点可沿x轴和分层线移动实现对未知节点的遍历,在移动过程中等间隔距离旋转定向广播位置信息,未知节点根据接收到的锚节点坐标、方位角等信息确定自身位置。定位算法简单,无需测距,完全使用锚节点信息实现定位,仿真结果表明,该算法比典型的采用单个移动锚节点的SLWL算法具有更高的定位精度和定位稳定性。     

自适应在线模型校准的RSS实时定位算法

针对传统的RSS定位方法对环境因素要求过高,在设计校准和运行操作阶段工作量大效率不高的问题,提出一种基于锚节点RSS在线建模校准的无线传感器网络定位算法;首先,利用标准偏差阈值方法对信号强度不确定度较大的锚节点进行过滤,并对锚节点和未知节点间的距离与接收信号强度的关系进行在线建模;其次,采用周期校准方式对在线模型进行实时修正,然后利用加权平均的方式对未知节点进行定位,建立对环境因素的自适应机制实现节点的实时准确定位;最后,通过仿真显示该方法能够有效对无线传感器网络未知节点进行定位且精度满足要求,算法简单易于实现具有实际应用价值.     

基于空间锥体模型WSN节点定位算法研究

研究无线传感器网络节点在空间定位精度问题,针对无线传感器无法获取特定的节点的位置,传统的定位算法受到外界因素、测量距离误差和部署节点不合理性以及节点能量过快消耗,使定位和测距存在定位精度不高和计算量大等弊端。为解决上述问题,提出一种空间锥体模型下的WSN节点定位算法。通过仿真对目标参数测距量化和锚节点与求知节点空间几何关系的计算,对其求解结果进行迭代求解,从而降低了测距误差,提高了节点定位精度,避免了因距离误差和节点能量过早耗尽。仿真结果表明,算法有效地减少网络节点间通信开销,延长了网络生存周期,增强了定位精度的鲁棒性和稳定性。     

WSN中改进的MCB移动节点定位算法

考虑到蒙特卡洛盒移动节点定位算法中存在的定位精度低的缺陷,提出一种改进的基于RSSI的MCB定位算法。该算法依据节点接收的RSSI值缩小锚盒子区域;利用二次牛顿插值法预测节点运动轨迹,估算移动速度,进一步获取有效采样区域;然后依据采样盒大小自适应确定采样个数,避免多余样本的采集;最后借鉴遗传算法中交叉和变异思想优化采集过程。实验仿真结果表明在不同锚节点密度情况下,改进后的移动节点算法的定位精度始终优于传统MCB算法。     

基于RSSI加权质心和GASA优化的WSN定位算法

针对无线传感器网络节点在自身定位中广泛存在较大的定位误差的问题,提出一种基于RSSI加权质心和GASA优化的无线传感器网络定位算法。该算法假设无线传感器网络中存在一定比例的位置已知的锚节点,利用RSSI加权质心算法计算未知节点与锚节点间的距离,建立以未知节点位置为参数的数学模型,用GASA优化算法计算最优解从而获得未知节点的位置,实现未知节点自身的定位。仿真实验的结果表明,当锚节点个数为30,算法的平均定位误差在10%以内,比RSSI加权质心算法降低了10%~15.5%左右,并且随着节点个数的增加平均定位误差降低。     

基于优化RSSI精度的WSN加权质心定位算法

为消弱接收信号强度指示误差对无线传感器网络节点定位精度的影响,提出基于优化接收信号强度指示测距精度的加权质心定位算法。该算法根据接收信号强度指示（RSSI）和链路质量指示（LQI）在不同距离段的衰落曲线起伏的波动状况,采用分段测距的方法优化RSSI的测距精度,接着将优化后的距离值作为加权质心算法的权值因子对节点进行定位,进而提高定位精度。实验结果验证了该优化算法的有效性。     

基于新的锚传感器节点的WSNs列车定位算法

针对传统列车定位算法中存在的接收信号强度指示(RSSI)数据易受环境影响、定位时延滞后、定位误差较大等问题,研究了轨旁锚传感器不同的部署方式以及锚传感器的通信半径对列车定位精度带来的影响.提出了一种基于新的传感器锚节点的列车定位算法,利用网关传感器采集到的轨旁锚传感器RSSI值,优选后得到新的锚传感器节点的权重和位置坐标,新的锚传感器节点更加接近列车的实际位置,能够有效降低定位误差.仿真结果表明:与传统的加权RSSI列车定位算法相比,新算法对列车的定位效果有了进一步改善,定位精度明显提高.     

基于RSSI与移动锚节点运动轨迹的定位算法

无线传感器网络获取消息节点的位置需进行实时定位,但由于传感器节点存在能量有限、可靠性差等不足,考虑到能耗和硬件的限制,提出一种基于接收信号强度指示(RSSI)的定位算法。利用未知节点从锚节点处接收到的RSSI值序列估计未知节点的位置,锚节点在监测区域中按照特定的轨迹运动,以覆盖区域内所有的点。仿真结果表明,该算法是可行的,且具有较高的定位精度。     

基于UKF区域交叉定位的WSNs Sink节点动态跟踪算法

为了提高无线传感器网络（ WSNs）使用寿命,对WSNs的目标跟踪方式进行研究,提出基于无迹Kalman滤波（ UKF）的WSNs Sink节点动态跟踪算法,以实现高效节能的资源管理和利用方式。首先利用UKF算法对目标节点的下一位置进行预测,然后通过四圆区域定位交叉定位算法对Sink节点的位置区域进行局部准确定位。实验结果表明：这种动态的Sink节点预测定位算法能够有效缩短数据发射传感器和Sink点之间的距离,减少跳数,从而实现负载均衡降低能耗的效果。     

无线传感器网络中一种基于栅格划分的概率定位算法

基于接收信号强度（RSSI）的节点定位算法是目前应用较为广泛的定位算法。由于无线信号受信道衰减和障碍物屏蔽等因素的影响,基于RSSI的定位算法精度不高。提出了一种基于栅格划分的概率定位算法,首先将待定位节点可能存在的区域划分为若干栅格,再根据无线信号在空间传输的概率模型,计算出待定位节点处于各个栅格的置信度,最后以置信度较高的栅格的形心为基准点,计算出待定位节点的坐标位置。算法降低了噪声污染对定位结果的影响,定位精度较高。     

AR预测模型的IMM跟踪算法

针对LOS/NLOS混合条件下对机动目标的鲁棒跟踪问题,提出一种基于AR预测模型的交互式多模型（Interacting Multiple Model,IMM）跟踪算法（ARIMM）。该算法利用AR预测模型对运动状态建模,针对LOS与NLOS条件下观测噪声的分布不同分别使用无迹卡尔曼滤波器（Unscented Kalman Filter,UKF）和改进的无迹卡尔曼滤波器（Robust Unscented Kalman Filter,RUKF）,通过IMM方法估计出移动台的位置,利用该位置更新AR模型的参数,使AR模型与真实运动状态更加匹配,实现精确跟踪。仿真结果表明,在LOS/NLOS混合条件下,与传统的UKF和RUKF算法相比,该算法对机动目标跟踪的鲁棒性更好。     

基于模糊控制的无线传感器网络室内定位算法

提出了一种通过无线传感器网络组网,利用基于模糊算法的改进接收信号强度指示(RSSI)测距技术来进行室内定位的系统设计方案。通过模糊状态分类建立环境气候和障碍物的模糊分布参数,对“距离-损耗”模型进行改进,算出其隶属函数,从而得到较准确的测距公式,计算出移动节点的位置信息。实验结果表明：提出的定位算法在对移动节点定位的实时性和准确性上能满足实际需要,具有应用价值。     

基于核的RSSI定位

定位在无线传感网络的应用中有非常重要的作用,但是目前定位技术的准确度不够理想,RSSI是一种能实际使用确定传感网络中节点间距离的技术。在无线传感网络中引进了核,核是一个拥有三个或更多有着固定位置关系传感节点的物体。核能定位其他核或节点,同时核也能被传感网络定位。通过模拟发现使用核能有效提高定位的准确度。     

基于单标签射频识别的唇语识别算法

近年来,有研究提出了使用多个定制且可拉伸的射频识别（RFID）标签进行语音识别的无线平台,但该标签难以精准捕捉拉伸引起的大频率偏移,而且需要探测多个标签,标签脱落或自然磨损时还须重新校准。针对以上问题,提出基于单标签RFID的唇语识别算法,将灵活、易于隐藏且没有侵入性的单个通用RFID标签贴在脸上,即使用户不发出声音,仅依靠面部的微动作也可进行唇语识别。首先建立模型处理RFID阅读器接收的单个标签随时间和频率响应的接收信号强度（RSS）和相位变化,然后采用高斯函数对原始数据的噪点进行平滑去噪预处理,再采用动态时间规整（DTW）算法对收集到的信号特征进行评估分析,以解决发音长短不匹配的问题;最后创建无线语音识别系统来识别区分与声音相对应的面部表情,从而达到识别唇语的目的。实验结果表明,对于识别不同用户的200组数字信号特征,该方法的RSS准确率可以达到86.5%以上。     

A new real-time eye tracking based on nonlinear Unscented Kalman Filter for monitoring driver fatigue

A new scheme for driver fatigue detection is presented, which is based on the nonlinear unscented Kalman filter and eye tracking. Assuming a probability distribution than to approximate an arbitrary nonlinear function or transformation, eye nonlinear tracking can be achieved using an unscented transformation (UT), which adopts a set of deterministic sigma points to match the posterior probability density function of the eye movement. Driver fatigue can be detected using the percentage of eye closure (PERCLOS) framework in a realistic driving condition after the eye nonlinear tracking. This system was tested adequately in realistic driving environments with subjects of different genders, with/without glasses, in day/night driving, being commercial/noncommercial drivers, in continuous driving time, and under different road conditions. The last experimental results show that the proposed method not only improves the robustness for nonlinear eye tracking, but also can provide more accurate estimation than the traditional Kalman filter.     

基于Unscented卡尔曼滤波的室内定位

基于RSSI值的测距技术中,通过对天线全向性问题的分析,提出基于Unscented卡尔曼滤波（UKF）的定位算法。利用基于RSSI值的测距模型进行距离测量,并使用Unscented卡尔曼滤波算法估计节点坐标。由于RSSI值的测量和测距模型参数受到环境的影响,采用高斯滤波对RSSI值进行优化,对环境参数使用线性回归算法进行优化并采用自适应机制更新。通过与最大似然估计法（ML）的比较实验表明,该算法能有效地减小定位误差,提高定位精度。     

基于信号强度的无线局域网定位技术

针对室内无线局域网环境及室内定位的需求,提出了基于信号强度的经验与估计相融合的无线定位方法。通过实验验证,该方法可以满足室内环境下无线定位的需求,是一种可行的无线局域网定位技术。     

一种改进的FastSLAM算法

同时定位与建图是移动机器人实现真正自治的必要前提,FastSLAM作为一种成功的SLAM方法受到研究者的广泛青睐,FastSLAM将SLAM问题分为一个定位问题和一个建图问题,其中用扩展卡尔曼滤波器（EKF）实现地图陆标的估计与更新,提出了一种改进的FastSLAM方法,用UKF滤波器代替EKF实现FastSLAM中的陆标估计,使得陆标的估计精度提高,该方法同时具有UKF滤波器无需求解观测模型的雅克比矩阵的优点。     

无线传感器网络精度优选RSSI协作定位算法

针对目前无线传感器网络（WSN）定位算法中未知节点间接收信号强度指示（RSSI）冗余信息利用不足以及信息无筛选利用问题,提出一种新的精度优选RSSI协作定位算法。首先,利用RSSI阈值,从大量粗定位的未知节点中筛选出定位精度相对较高的节点;接着,利用subset子集判断方法从经过RSSI阈值筛选的节点中提取出受环境影响较小的节点,作为次选协作骨干节点;然后,使用锚节点置换准则,根据置换锚节点的定位误差,从次选协作节点中进一步提取出高精度的节点作为优选协作骨干节点;最后,以协作骨干节点为协作对象,根据精度优先级参与协作求精,对未知节点进行未知修正。仿真实验表明,该算法在100 m×100 m网格区域内的平均定位精度小于1.127 m。在定位精度方面,相同条件下,相较于改进的采用RSSI模型的无线传感器网络定位算法,该算法平均定位精度提高了15%;在时间效率方面,相同条件下,对比传统RSSI协作定位算法,该算法在时间效率上提高了20%。可见,所提算法可以有效提高节点定位精度,减小计算复杂度,提高时间效率。