朱春华 陈岳

摘 要： 接收信号强度（RSS）特征选取是影响无线层析成像（RTI）定位性能的关键因素之一。将现有RTI技术采用的RSS特征分为RSS衰减特征、RSS移动方差特征和RSS直方图分布核距离特征三类。分析结果表明，三类RSS特征在多径干扰抑制、目标运动状态、系统要求以及定位精度上有明显不同。所得结论是进一步研究RSS特征优化的基础。

关键词： 无线层析成像； 定位算法； RSS； 特征选取； 衰减特征； 核距离

中图分类号： TN911?34； TP212 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）15?0031?03

RTI location method based on RSS feature selection

ZHU Chunhua， CHEN Yue

（School of Information Science and Engineering， Henan University of Technology， Zhengzhou 450001， China）

Abstract： The feature selection of received signal strength （RSS） is one of the key factors affecting the positioning performance of radio tomographic imaging （RTI）. The RSS features adopted in available RTI technology are divided into three types： RSS attenuation feature， RSS moving variance feature and RSS histogram distribution kernel distance feature. The analysis results show that the above three RSS features are significantly different in the aspects of multipath interference suppression， target motion state， system requirements and positioning accuracy. The conclusion is the basis of further study on RSS feature optimization.

Keywords： radio tomographic imaging； location algorithm； RSS； feature selection； attenuation feature； kernel distance

0 引 言

无线层析成像技术（Radio Tomographic Imaging， RTI）在2007年由Youssef M等提出，是一种基于无线传感器网络接收信号强度（Received Signal Strength，RSS）变化进行目标定位的方法。RTI定位技术将无线传感器节点（Wireless Sensor Node，WSN）放置在监测区域周围，由于监测目标的存在，WSN通信链路会出现衰减、折射及反射现象，从而引起接收信号强度的变化。RSS的特征选取是无线层析成像技术的关键点。文献[1?2]验证指纹定位算法的可用性，选取RSS的方差变化特征使得指纹定位算法的定位精度达到1.82 m；文献[3?4]提出的网格定位算法选取RSS变化强弱特征来确定通信链路相应的权重，再利用通信链路中间点的坐标及对应的权重值进行目标定位；基于蒙特卡洛粒子滤波算法[5?6]建立粒子滤波观测模型来构建目标与节点距离及与其对应的RSS衰减特征的数学模型，选取各通信链路RSS的衰减特征计算粒子的权重大小，再通过求解粒子坐标的权重加权平均，进而进行目标定位。三种定位算法的RSS特征选取不同情况下，它们的定位精度、计算复杂度和适用场景也有很大的差异，这充分说明RTI定位算法中RSS特征选取的重要性。……