MATLAB代做基于卡尔曼滤波的RSSI的改进定位算法

2020-03-27 12:34

一、课题要求回顾

Research on joint estimation of the RSS-Based Location and Path-loss Exponent in indoor environment

我们这个课题的主要工作就是基于RSS的室内定位算法以及室内环境指数衰减的研究。 根据你的这个课题要求和提供参考文献的,整个算法分两个部分: 第一个是RSSI的普通定位算法;

第二个是基于卡尔曼滤波的RSSI的改进定位算法;

然后,在原课题要求中,写到:

How to dealwith RSS based localization in an unknown path-loss model still need to be researched. The student need to find a novel algorithm tosolve this problem.

即在位置信道衰减的情况,我们也要进行定位,要求我们去研究这方面的算法。

二、设计流程和说明

根据上面的课题要求,我们知道在室内未知信道环境下,进行RSS估计效果较差,而本课题所要求的是在室内未知PL的情况下进行定位。

根据你的参考文献,这里我们使用RSS的算法进行定位,然后再加入卡尔曼滤波进行仿真分析(因为论文中LQI是实际测试得到,我们没法直接用这个方法)。

相关的理论你只要参考那篇文献就可以了,这里我就不再进一步叙述,这里我们主要给你对每个仿真图的含义进行分析说明,方便您写论文使用。

注意,由于RSSI原始的公式中的信道衰减时基于自由空间的,所以这里我们参考文献中的如下表格:

你在写论文的时候注意我们的算法和论文算法的区别: 参考论文算法:RSSI+LQI+Kalman 我们的算法:RSSI+ kalman

这是因为,LQI主要是通过测试采集得到,这里我们暂时没有这个数据 我们先对普通算法下的几个指标进行仿真。

3210 02节点的X误差10 01节点的Y误差0.50 051015202530354045节点的点位误差 50 5101520253035404550 5101520253035404550

上图是A_RSSI_PLE普通算法仿真中的误差仿真图,上面的仿真结果依次为节点点位误差,X横坐标误差,Y纵坐标误差。注意上面的图中,我认为设置了较大的噪声,所以误差较大,目的是为了对比加入kalman滤波之后的性能提升。

上如图是A_RSSI_PLE普通算法仿真中的最优信标数目仿真,从上面的仿真结果可以看到,当信标数目越多的时候,系统性能越好。

106 信标数:30,RSSI排序后仿真图105104103RSSI10210110010 0-151015信标数目202530

上如图是A_RSSI_PLE普通算法仿真中的不同信标点的RSSI图仿真。 我们先对改进后的算法的几个指标进行仿真。

3210 02原算法节点的点位误差带kalman算法节点的点位误差5101520253035404550 原算法节点的点位误差带kalman算法节点的点位误差 10 015101520253035404550 0.5原算法节点的点位误差带kalman算法节点的点位误差0 05101520253035404550

从上面的仿真结果可以看到,采用kalman滤波算法之后,可以有效抑制噪声的影响,从而得到更小的误差。

0.9原算法节点的点位误差带kalman算法节点的点位误差 0.650.6原算法节点的点位误差带kalman算法节点的点位误差 0.450.4原算法节点的点位误差带kalman算法节点的点位误差 0.80.550.70.350.50.450.3差0.6差差误误误均均0.4均0.25平0.5平0.35平0.20.40.30.150.250.30.20.10.2 020406080100 0204060801000.05 0204060信标数目信标数目信标数目不同新标点对应的平均误差,加入卡尔曼滤波之后,总体性能有所提升。

105 原算法RSSI带kalman算法RSSI104103ISSR1021011000 24681012信标数目

80100


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