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基于WSN和ARM的混合能源辊道窑控制系统设计 被引量:2
1
作者 陶佰睿 易金祥 +3 位作者 苗凤娟 方鑫 蒋吉娟 汤志庆 《现代电子技术》 北大核心 2016年第16期167-170,共4页
传统辊道窑能耗大、窑室温度不易均衡稳定地控制在最佳温度下,出产率及高质量成品率均限制着企业的发展。为了有效提高产能,确保产品质量,研究采用无线传感器网络(WSN)和嵌入式平台,运用物联网技术构建基于太阳能、市电和水煤气能源供... 传统辊道窑能耗大、窑室温度不易均衡稳定地控制在最佳温度下,出产率及高质量成品率均限制着企业的发展。为了有效提高产能,确保产品质量,研究采用无线传感器网络(WSN)和嵌入式平台,运用物联网技术构建基于太阳能、市电和水煤气能源供给的混合能源辊道窑控制系统,主要包含WSN终端、协调器与ARM主控器以及USB接口的软硬件设计,可实时采集窑内温度、尾气气体浓度、变频电机转速和水煤气含量等参数,经WSN终端数据采集、实时传输并通过协调器上传与WSN接收端通信,最终完成混合能源自动高效协同供热等任务。该混合能源辊道窑控制系统具备良好的稳定性、可靠性和实时性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 混合能源 辊道窑 指令微控制器 智能控制系统
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基于生成图算法的混合WSNs的避障调度研究
2
作者 谢光前 李春光 潘丰 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第12期19-21,共3页
为了解决存在障碍物的混合无线传感器网络(WSNs)的动态传感器调度问题,构建了基于生成图的调度算法和模型。利用基于网格的技术获得了障碍物的规整化图形;根据基于生成图的算法,使得最短路径的搜索空间限制在连通图中;在实现最短避障路... 为了解决存在障碍物的混合无线传感器网络(WSNs)的动态传感器调度问题,构建了基于生成图的调度算法和模型。利用基于网格的技术获得了障碍物的规整化图形;根据基于生成图的算法,使得最短路径的搜索空间限制在连通图中;在实现最短避障路径的基础上,获得了动态传感器的能量有效性的调度目标。通过仿真,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 混合无线传感器网络 基于网格的 生成图 调度
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基于WSNs的大型机械设备远程监控系统设计 被引量:12
3
作者 王斌 《机床与液压》 北大核心 2021年第12期87-92,共6页
针对现有大型机械远程控制系统通信中存在的高延迟问题,设计一种基于WSNs的远程控制系统。该系统从整体上分为前端传感器控制部分和远程控制部分;硬件设计包括STM32F107型微处理器、CAN总线、无线通信模块、信息采集模块、电源管理模块... 针对现有大型机械远程控制系统通信中存在的高延迟问题,设计一种基于WSNs的远程控制系统。该系统从整体上分为前端传感器控制部分和远程控制部分;硬件设计包括STM32F107型微处理器、CAN总线、无线通信模块、信息采集模块、电源管理模块等;在主控程序和软件算法设计方面,采用一种混合资源调度机制,动态地调整窗口数据和报文周期,以降低网络系统延迟和总体丢包率。系统测试结果显示:所提出的监控系统性能良好,且系统通信时的总体响应时间短。 展开更多
关键词 无线传感网络 CAN总线 无线通信 混合调度 网络延迟
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GPRS与WSNs混合通信模式下的水产养殖系统设计与实现 被引量:2
4
作者 简玉梅 张韩飞 +3 位作者 高飞 阮麟杰 张登珠 赵旭东 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第6期86-88,共3页
水产养殖系统采用通用分组无线业务(GPRS)和无线传感器网络(WSNs)混合通信,利用各水质采集节点组成Zig Bee网络,让唯一具有GPRS功能的节点作为Zig Bee网络簇头,并负责收集参数。当增氧机在时间间隔内没有收到控制命令时,簇头节点给终端... 水产养殖系统采用通用分组无线业务(GPRS)和无线传感器网络(WSNs)混合通信,利用各水质采集节点组成Zig Bee网络,让唯一具有GPRS功能的节点作为Zig Bee网络簇头,并负责收集参数。当增氧机在时间间隔内没有收到控制命令时,簇头节点给终端控制中心发送一个触发信息,控制中心调用离线数据和养殖周期数据对增氧机进行控制判断,实现闭环控制,除簇头外,其余节点不直接和终端控制中心通信。通过对养殖池塘水质参数的实际监测表明:该混合通信模式提高了增氧机控制效率,减少了系统能耗。 展开更多
关键词 无线传感器网络 通用分组无线业务 混合通信 闭环控制
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基于稻田监测的混合天线WSN组网模型研究
5
作者 孙宝霞 王卫星 张卿 《现代农业科技》 2016年第2期335-337,共3页
针对稻田环境特点与网络可靠性需求,在理论分析和实地测试全向天线和定向天线无线信号传输距离的基础上,设计了基于混合天线WSN分簇组网模型,分析其网络运行机制。经实地测试,与全向天线组网方法相比,混合天线WSN网络中簇头节点的寿命... 针对稻田环境特点与网络可靠性需求,在理论分析和实地测试全向天线和定向天线无线信号传输距离的基础上,设计了基于混合天线WSN分簇组网模型,分析其网络运行机制。经实地测试,与全向天线组网方法相比,混合天线WSN网络中簇头节点的寿命提高近45%,从而有效地提高了整个网络的存活时间。 展开更多
关键词 无线传感器网络 组网 混合天线
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一种基于混合压缩感知的WSN能耗优化方法 被引量:3
6
作者 谢成阳 牛玉刚 +1 位作者 邹媛媛 肖楠 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2017年第4期656-662,共7页
网络节点能耗是影响无线传感器网络生命周期的重要因素。提出了一种基于混合压缩感知(Hybrid-CS)的网络能耗优化方法。首先,为保证数据重构精度,根据参加数据收集节点数的不同,确定合理的观测矩阵维数范围。然后,通过分析不同维数观测... 网络节点能耗是影响无线传感器网络生命周期的重要因素。提出了一种基于混合压缩感知(Hybrid-CS)的网络能耗优化方法。首先,为保证数据重构精度,根据参加数据收集节点数的不同,确定合理的观测矩阵维数范围。然后,通过分析不同维数观测矩阵对Hybrid-CS发送数据量的影响,求出较优的观测矩阵维数,从而使所设计的方法达到降低网络能耗的目的。仿真结果表明,该方法在节约网络能耗的同时还保证了数据重构精度。 展开更多
关键词 无线传感器网络 混合压缩感知 观测矩阵 能耗优化 重构精度
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WSN杂交粒子群优化定位改进算法
7
作者 唐弢 赵月新 +1 位作者 郭岩 胡福芳 《黑龙江工程学院学报》 CAS 2020年第2期5-9,共5页
确定无线传感器网络(WSN)中节点的位置是网络初始化阶段首要任务之一,杂交PSO定位算法(Hybrid Particle Swarm Optimization,HPSO)可以通过父代粒子杂交产生性能较好的子代粒子,加速收敛,其定位精度明显优于其他PSO算法,因而成为近年来... 确定无线传感器网络(WSN)中节点的位置是网络初始化阶段首要任务之一,杂交PSO定位算法(Hybrid Particle Swarm Optimization,HPSO)可以通过父代粒子杂交产生性能较好的子代粒子,加速收敛,其定位精度明显优于其他PSO算法,因而成为近年来研究的热点之一。然而,杂交PSO定位算法存在计算量大、定位时间长等问题,针对这些问题,提出一种改进杂交PSO定位算法(Improved Hybrid PSO,IHPSO),在交叉和变异过程中引入粒子集中度和粒子平稳度两个概念,并加入选择机制和排队机制,加快算法的收敛度,同时有效地提高算法的定位精度和定位时间。 展开更多
关键词 杂交粒子束优化 选择机制 定位算法 wsn
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基于CPCRLB和动态成簇机制的混合WSN目标跟踪算法
8
作者 高华金 江潇潇 +1 位作者 金婕 王永琦 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2023年第2期90-96,共7页
针对传统的基于静态节点的无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)电池容量有限、节点移动受限的问题,提出了一种基于条件后验克拉美-罗下界(conditional posterior cramer-rao lower bounds,CPCRLB)的混合WSN的目标跟踪调度算法... 针对传统的基于静态节点的无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)电池容量有限、节点移动受限的问题,提出了一种基于条件后验克拉美-罗下界(conditional posterior cramer-rao lower bounds,CPCRLB)的混合WSN的目标跟踪调度算法。该算法引入移动节点来参与目标跟踪,根据目标预测位置对移动节点进行运动控制,同时利用基于CPCRLB的信息效用函数选择静态节点,实现每一时刻目标的动态成簇策略。此外,还提出了一种基于运动学的预测机制,利用分区域管理的方法进一步提高跟踪精度,减少能量消耗,并能够有效避免目标丢失现象。仿真结果表明,该算法可以有效地对目标进行跟踪,在保证跟踪精度的同时相比静态网络节省了大量的能耗。 展开更多
关键词 目标跟踪 CPCRLB 混合wsn 动态成簇
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混合WSN中的单层约束中继节点放置研究 被引量:3
9
作者 刘辛 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期69-76,共8页
针对混合无线传感器网络中的中继节点放置问题,提出了一种满足一定的连通性和生存性要求的最小数量中继节点放置算法,其中中继节点只能放置到候选位置的一个子集上。在连接中继节点的放置问题中,提出一种采用基于最小生成树的STP高效近... 针对混合无线传感器网络中的中继节点放置问题,提出了一种满足一定的连通性和生存性要求的最小数量中继节点放置算法,其中中继节点只能放置到候选位置的一个子集上。在连接中继节点的放置问题中,提出一种采用基于最小生成树的STP高效近似算法,以保证传感器节点和基站之间的连通性;在可生存中继节点的放置问题中,提出了基于{0,1,2}-SNDP的多项式时间近似算法,以保证传感器节点和基站之间的双连通性。实验结果表明,单层约束中继节点放置算法具有较小的运行时间和几乎可以达到与最优解结果相媲美的性能. 展开更多
关键词 混合wsn 通信图 约束中继节点放置 连通性 生存性 多项式时间β-近似算法 运行时间
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基于三链混合遗传算法的WSNs中Sink节点布局优化
10
作者 刘燕 《电脑与电信》 2016年第8期13-15,共3页
对无线传感器网络的设计和布局中,多Sink节点的布局是其拓扑设计的关键,对网络通信的能量控制至关重要。本文通过分析其Sink节点布局模型,提出一种改进的三链混合遗传算法对Sink节点布局求取最优解。实验表明,三链混合遗传算法在针对Sin... 对无线传感器网络的设计和布局中,多Sink节点的布局是其拓扑设计的关键,对网络通信的能量控制至关重要。本文通过分析其Sink节点布局模型,提出一种改进的三链混合遗传算法对Sink节点布局求取最优解。实验表明,三链混合遗传算法在针对Sink节点的布局算法中相对于枚举算法,具有较优解,并且算法效率高,可降低无线传感器网络的能耗,改善网络性能。 展开更多
关键词 无线传感器网络 Sink节点布局 三链混合遗传算法
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WSN中能量均衡的混合路由树算法 被引量:3
11
作者 代文文 刘玉华 +1 位作者 许凯华 郑梅荣 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第1期87-89,共3页
针对无线传感器网络中多跳通信路由导致的能量洞问题,提出基于环模型的混合路由树算法,创建最小代价混合路由树,使节点间采用单跳和多跳交替的混合路由通信方式,以此均衡网络耗能。仿真结果表明,该算法能有效解决能量洞问题,并最大限度... 针对无线传感器网络中多跳通信路由导致的能量洞问题,提出基于环模型的混合路由树算法,创建最小代价混合路由树,使节点间采用单跳和多跳交替的混合路由通信方式,以此均衡网络耗能。仿真结果表明,该算法能有效解决能量洞问题,并最大限度地延长网络的生存时间。 展开更多
关键词 无线传感器网络 通信方式 网络寿命 能量洞 混合路由树算法
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基于混合特征学习数学模型的WSNs入侵检测研究 被引量:1
12
作者 高卫斌 《黑龙江工业学院学报(综合版)》 2023年第9期89-94,共6页
随着WSNs入侵方式的多样化,现有检测算法的准确性会显著下降,为此提出了基于混合特征学习数学模型的WSNs入侵检测方法。检测中先基于嗅探器定时获取传感器节点运行参数,并利用熵权法选取无线传感器网络节点混合特征因子,包括能耗率、丢... 随着WSNs入侵方式的多样化,现有检测算法的准确性会显著下降,为此提出了基于混合特征学习数学模型的WSNs入侵检测方法。检测中先基于嗅探器定时获取传感器节点运行参数,并利用熵权法选取无线传感器网络节点混合特征因子,包括能耗率、丢包率、报文发送频率、报文接收频率,再从获取传感器节点运行参数中获得四个特征因子对应的数值。利用BP神经网络构建入侵检测数学模型,以混合特征因子数值为输入,确定WSNs入侵类型,以实现对WSNs入侵行为的精确检测。结果表明:基于强化学习的入侵检测模型,基于双向循环生成对抗网络的入侵检测模型相比,所研究模型应用下,F1-measure数值更大,由此说明该模型入侵检测更全面,检测结果更准确,模型的整体性能更好。 展开更多
关键词 混合特征学习数学模型 wsnS BP神经网络 入侵检测
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一种WSN三维覆盖空洞动态检测与修复算法 被引量:4
13
作者 郝占军 徐宏文 +1 位作者 党小超 段渝 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期178-186,共9页
针对传感器节点随机部署后分布不均造成网络覆盖空洞的问题,提出一种三维覆盖空洞动态检测与修复算法。在混合节点随机部署的目标监测区域内,对三维空间进行立方体网格划分,根据选定节点的边缘端点和边缘弧检测出覆盖空洞,计算覆盖空洞... 针对传感器节点随机部署后分布不均造成网络覆盖空洞的问题,提出一种三维覆盖空洞动态检测与修复算法。在混合节点随机部署的目标监测区域内,对三维空间进行立方体网格划分,根据选定节点的边缘端点和边缘弧检测出覆盖空洞,计算覆盖空洞周围的冗余移动节点移动到覆盖空洞时的方向和距离,调整移动节点以修复覆盖空洞。实验结果表明,与PSO、CPA算法相比,该算法的节点利用率更高,网络覆盖成本更低,其能够通过更少的节点来达到整体网络覆盖要求,且移动能耗较低。 展开更多
关键词 无线传感器网络 三维覆盖 混合节点 覆盖空洞 动态检测与修复
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基于剩余能量和距离的WSN混合路由算法
14
作者 李雨江 《高师理科学刊》 2018年第1期33-37,共5页
针对低功耗自适应集簇分层型协议(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)在簇头选举和数据传输过程存在的不足,提出了一种基于剩余能量和距离的WSN混合路由算法.算法在分簇建立阶段,综合考虑节点剩余能量和簇头到基站距离2... 针对低功耗自适应集簇分层型协议(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)在簇头选举和数据传输过程存在的不足,提出了一种基于剩余能量和距离的WSN混合路由算法.算法在分簇建立阶段,综合考虑节点剩余能量和簇头到基站距离2种因素对无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)分簇的影响,采用了2种因素乘积形式对阈值(n T)进行修正.在数据传输阶段,采用混合路由方式进行数据通信,即比较节点到簇头、基站的距离,当节点距离基站较近时,节点直接与基站进行通信,反之,则通过簇头与基站进行通信.结果表明,考虑剩余能量和距离的混合路由算法的网络性能较为优越,其网络生命周期和基站接收数据包数量较传统LEACH算法都有较大提高. 展开更多
关键词 LEACH 剩余能量 距离 混合路由 无线传感器网络
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Security Implementation in WSN with Symmetric and Matrix Mapping on Asymmetric ECC Cryptographic Techniques
15
作者 S. Hemalatha V. Rajamani V. Parthasarathy 《Circuits and Systems》 2016年第10期3204-3211,共8页
As the wireless sensor networks are easily deployable, the volume of sensor applications has been increased widely in various fields of military and commercial areas. In order to attain security on the data exchanged ... As the wireless sensor networks are easily deployable, the volume of sensor applications has been increased widely in various fields of military and commercial areas. In order to attain security on the data exchanged over the network, a hybrid cryptographic mechanism which includes both symmetric and asymmetric cryptographic functions is used. The public key cryptographic ECC security implementation in this paper performs a matrix mapping of data’s at the points on the elliptical curve, which are further encoded using the private symmetric cipher cryptographic algorithm. This security enhancement with the hybrid mechanism of ECC and symmetric cipher cryptographic scheme achieves efficiency in energy conservation of about 7% and 4% compared to the asymmetric and symmetric cipher security implementations in WSN. 展开更多
关键词 wsn SECURITY Elliptic Curve Cryptography Symmetric Cipher Cryptography hybrid Cryptosystem Matrix Mapping
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信息年龄约束下的无人机数据采集能耗优化路径规划算法
16
作者 高思华 刘宝煜 +3 位作者 惠康华 徐伟峰 李军辉 赵炳阳 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4024-4034,共11页
信息年龄(AoI)是评价无线传感器网络(WSN)数据时效性的重要指标,无人机辅助WSN数据采集过程中采用优化飞行轨迹、提升速度等运动策略保障卸载至基站的数据满足各节点AoI限制。然而,不合理的运动策略易导致无人机因飞行距离过长、速度过... 信息年龄(AoI)是评价无线传感器网络(WSN)数据时效性的重要指标,无人机辅助WSN数据采集过程中采用优化飞行轨迹、提升速度等运动策略保障卸载至基站的数据满足各节点AoI限制。然而,不合理的运动策略易导致无人机因飞行距离过长、速度过快产生非必要能耗,造成数据采集任务失败。针对该问题,该文首先提出信息年龄约束的无人机数据采集能耗优化路径规划问题并进行数学建模;其次,设计一种协同混合近端策略优化(CH-PPO)强化学习算法,同时规划无人机对传感器节点或基站的访问次序、悬停位置和飞行速度,在满足各传感器节点信息年龄约束的同时,最大限度地减少无人机能量消耗。再次,设计一种融合离散和连续策略的损失函数,增强CH-PPO算法动作的合理性,提升其训练效果。仿真实验结果显示,CH-PPO算法在无人机能量消耗以及影响该指标因素的比较中均优于对比的3种强化学习算法,并具有良好的收敛性、稳定性和鲁棒性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 信息年龄约束 协同混合近端策略优化算法 无人机路径规划 深度强化学习
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无线传感器网络通信的拥塞控制策略 被引量:21
17
作者 方如举 王建平 孙伟 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期558-567,共10页
无线传感器网络(WSNs)中的拥塞会引起数据的重传以及重传失败进而导致较长的时延、较高的数据丢失率以及较多的能量消耗。针对无线传感器通信网络自身结构特点,提出了一种基于广义混合控制器的无线传感器网络拥塞避免控制模型。分析了... 无线传感器网络(WSNs)中的拥塞会引起数据的重传以及重传失败进而导致较长的时延、较高的数据丢失率以及较多的能量消耗。针对无线传感器通信网络自身结构特点,提出了一种基于广义混合控制器的无线传感器网络拥塞避免控制模型。分析了考虑邻近节点的无线传感器网络拥塞避免控制方案,窗口变化率、队列数据长度变化率所具有的特征,以及带有时延线性系统的混合控制器。建立模型与一般基于广义混合控制器参数对应关系和通信网络络的闭环控制系统。最后对所提出的拥塞控制策略的无线传感器网络的性能进行测试以及具体算例进行分析。结果表明:该模型能够保证通信数据传输时在满足可靠性、实时性的前提下使得网络通信性能达到最佳。 展开更多
关键词 无线传感器网络 拥塞避免 H2/H∞控制器 信道衰减 性能测试
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基于竞争与TDMA的低时延无线传感器网络MAC协议 被引量:5
18
作者 杜敏 黄剑 +1 位作者 石为人 李洪兵 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第10期111-114,共4页
针对经典无线传感器网络(WSNs)S-MAC协议的累积睡眠延迟问题,提出了一种基于竞争与时分复用(TDMA)方式混合的低时延LH-MAC协议。LH-MAC根据包的传输跳数,提供不同优先级的接入服务,使已完成多跳传输的包以更大的概率接入信道,实现较远... 针对经典无线传感器网络(WSNs)S-MAC协议的累积睡眠延迟问题,提出了一种基于竞争与时分复用(TDMA)方式混合的低时延LH-MAC协议。LH-MAC根据包的传输跳数,提供不同优先级的接入服务,使已完成多跳传输的包以更大的概率接入信道,实现较远节点的低时延传输目标。仿真比较SMAC与LH-MAC的平均延迟和能耗,表明LH-MAC在保持能量高效前提下,有效降低了端到端时延。 展开更多
关键词 无线传感器网络 混合MAC 低时延 优先级 S-MAC
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基于粒子群算法的混合无线传感网覆盖优化 被引量:11
19
作者 向西西 黄宏光 李予东 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第6期2273-2275,共3页
为优化混合传感网络覆盖性能,基于粒子群算法提出一种优化策略,并通过引进扰动因子,有效地避免了算法陷入早熟陷阱,加速了算法收敛。通过仿真实验,验证了该优化算法能够有效地提高网络覆盖性能,并与最新的算法进行了比较。
关键词 无线传感器网络 混合传感网 多目标优化 粒子群算法 移动节点 覆盖
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基于RSSI混合滤波和最小二乘参数估计的测距算法 被引量:42
20
作者 陶为戈 朱昳华 贾子彦 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1748-1753,共6页
针对基于RSSI的无线传感器网络定位测距问题,在对数-常态分布模型下提出了一种混合滤波及最小二乘环境参数动态估计的测距算法。以锚节点作为参考节点,采用基于均值滤波、中值滤波和高斯滤波的混合滤波方法优化RSSI值,运用最小二乘法估... 针对基于RSSI的无线传感器网络定位测距问题,在对数-常态分布模型下提出了一种混合滤波及最小二乘环境参数动态估计的测距算法。以锚节点作为参考节点,采用基于均值滤波、中值滤波和高斯滤波的混合滤波方法优化RSSI值,运用最小二乘法估计环境参数,再由盲节点与锚节点的RSSI混合滤波优化值计算二者之间的距离。仿真结果表明,混合滤波性能优于其它单一滤波方法,环境参数估计相对误差小于2.5%,空旷环境下100 m范围内测距相对误差小于10%,满足无线传感器网络定位测距要求。 展开更多
关键词 无线传感器网络 测距算法 混合滤波 最小二乘 接收信号强度指示
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