基于贝叶斯压缩感知多目标定位算法
2014-08-30吴哲夫许丽敏陈滨覃亚丽
吴哲夫,许丽敏,陈滨,覃亚丽
(1.浙江工业大学信息学院,浙江杭州310023;2.浙江工业大学 艺术学院,浙江杭州310023)
基于地理位置服务(location based service,LBS)是当前无线网络的主要应用之一,而能更好满足室内用户的定位需求是实现LBS服务的前提。通过将压缩感知[1](compressive sensing,CS)理论和无线网络技术相结合的室内多目标定位系统,实现的框架和方法能在资源受限的智能终端上独立开发与应用。目前基于无线信号的定位技术主要包括到达时间(TOA)[2]、到达时间差(TDOA)[3]、到达角度(AOA)[4]、接收信号强度(RSS)[5]等。其中 TOA、TDOA技术在测量传播时间时需要发射机和接收机严格满足时间同步;AOA方法并不需要时间同步,但是需要额外的硬件设备测量信号入射角;而基于RSS的定位技术具有无需时间同步、无需额外的硬件设备、数据容易获取等特点,因而被广泛采用。
P.Pivato[6]等基于 RSS定位技术提出了质心概念相关的2种方法——WCL和REWL,其不足之处在于锚节点上信号强度与位置的强相关性,且较难通过增加锚节点来提高定位精确性。Guo Xiaonan[7]等利用传输信号的多频性,提出了视距指纹匹配方法,其不足之处在于最多只能估计3个移动设备的位置。冯辰[8]等虽通过CS理论提出了将WSN中多目标定位问题转化为K个稀疏度为1的N维向量的重构问题,但在传输数据时没有进一步“压缩”,定位系统的通信开销比较大。何风行[9]等利用残差最优化匹配的方法对压缩感知重构算法进行了改进,提出了根据重构结构判断定位是否成功的算法框架,其不足之处在于在噪声的情况下性能较差。……
