王浩

（四川大学计算机学院，成都 610065）

无线传感器网络中基于RSS和DOA融合的三维定位算法

王浩

（四川大学计算机学院，成都 610065）

随着无线传感器网络应用的快速普及和发展，三维空间中的节点定位问题得到越来越多的关注。提出一种基于接收信号强度（RSS）和波达方向（DOA）融合的三维定位算法。结合接收信号强度和信号传输模型，可以得到参考节点到未知节点的距离估计。通过参考节点天线阵列的波达方向信息，可以得到参考节点到未知节点的角度估计。融合接收信号强度和波达方向，可以精确地计算出未知节点在三维空间中的坐标位置。

无线传感器网络；接收信号强度；波达方向；三维定位

0 引言

近年来，无线传感器网络（Wireless Sensor Network）被越来越广泛地应用在基于物联网的民用和军用的场景中。作为无线传感器网络中主要研究的方向，对未知节点的定位问题也引起了越来越多的关注。传统的定位算法可以根据测量手段分为几类，包括基于全球定位系统（GPS）的方法[1]，基于接受信号强度（RSS）的方法[2]，基于到达时间（TOA）或到达时间差（TDOA）的方法[3]，基于波达方向（DOA）的方法[4]，以及融合上述手段的方法。

GPS定位方法由于其高精度的定位而被广为人知，但是它需要昂贵的硬件设备，并且在封闭的环境如室内或隧道会失效。基于RSS的方法简单，并且不需要额外的辅助设备。未知节点和锚节点之间的距离是根据RSS来测量，并且根据多点定位法来确定未知节点的位置。基于TOA/TDOA的方法提供了可靠的高精度的定位，并且不需要信道的传输模型，但它需要网络中节点之间苛刻的时间同步。……