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基于非度量多维标度的无线传感器网络节点定位算法 被引量:38
1
作者 肖玲 李仁发 罗娟 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期399-405,共7页
把统计学中的多维标度技术应用到无线传感器网络节点定位是一种新的思路.提出了NMDS-RSSI(nonmetric multidimensional scaling and received signal strength indication)定位算法,它利用非度量多维标度技术直接根据无线信号强度值来... 把统计学中的多维标度技术应用到无线传感器网络节点定位是一种新的思路.提出了NMDS-RSSI(nonmetric multidimensional scaling and received signal strength indication)定位算法,它利用非度量多维标度技术直接根据无线信号强度值来进行节点的定位,省去了以往利用无线信号强度的定位算法中先把强度转换为距离再进行定位所带来的计算误差和计算量.无线信号强度受实际环境影响存在反射、多径传播等问题,理论和实验分析表明算法对此具有较好的适应性.仿真与真实传感器节点的实验结果显示算法取得了较好的定位效果. 展开更多
关键词 多维标度 无线传感器网络 节点定位 无线信号强度
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基于多维校正的无线传感器网络多维标度定位算法 被引量:20
2
作者 丁英强 孙雨耕 李婷雪 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1002-1008,共7页
节点定位是无线传感器网络(WSN)配置和运行的基本和关键问题之一。针对目前已有的多维标度(MDS)定位算法的局限性,提出了一种基于多维校正的分布式无线传感器网络多维标度定位算法(MDS-MC)。它通过自适应搜索算法建立局部节点定位区域(N... 节点定位是无线传感器网络(WSN)配置和运行的基本和关键问题之一。针对目前已有的多维标度(MDS)定位算法的局限性,提出了一种基于多维校正的分布式无线传感器网络多维标度定位算法(MDS-MC)。它通过自适应搜索算法建立局部节点定位区域(Nb),保证了相邻Nb区域的坐标转换,减少了网络中的冗余公共节点;同时根据锚节点间的距离信息修正了节点间的距离估计,并将经典MDS算法与粒子群算法相结合,优化了节点的位置估计,解决了节点间距离不完整时的定位问题。在此基础上,研究了不同场景下节点的定位误差和能耗。实验结果表明,该算法定位精度高、能耗小,特别是对非理想环境有很好的鲁棒性,满足大规模无线传感器网络应用的需要。 展开更多
关键词 无线传感器网络 多维标度 节点定位 相对坐标
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一种基于多维标度和区域细化的无线室内定位方法 被引量:17
3
作者 肖亚龙 张士庚 王建新 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1918-1932,共15页
移动用户的位置信息成为许多基于位置应用的内在驱动力.基于指纹的WLAN定位方法因在定位精度、定位复杂性以及定位成本等方面的优势,近年来成为室内定位研究领域的热点.然而,由于需要在训练阶段采集大量的参考点指纹信息,这类方法在大... 移动用户的位置信息成为许多基于位置应用的内在驱动力.基于指纹的WLAN定位方法因在定位精度、定位复杂性以及定位成本等方面的优势,近年来成为室内定位研究领域的热点.然而,由于需要在训练阶段采集大量的参考点指纹信息,这类方法在大规模环境下的应用受到了很大的限制.该文提出一种基于多维标度(Multidimensional scaling,MDS)技术的室内定位算法,能够有效减少训练阶段指纹采集的开销.该方法利用不同位置之间的信号强度差异来表征对应的物理空间距离,并以此为基础利用多维标度技术计算目标对象的位置.提出一种区域细化的方法来进一步提高定位精度,在获取目标对象的近似位置后,通过缩小目标对象所在的可能区域并利用离其最近的参考点来对其位置进行迭代计算,有效提高了定位精度.在多个实际场景中的测试结果表明,相比于已有工作,该文所提出的算法有效降低了所需的参考点个数,并达到了与已有算法类似甚至更高的定位精度. 展开更多
关键词 室内定位 指纹定位 接收信号强度 多维标度 区域细化 物联网 信息物理融合系统
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改进的分布式无线传感器网络多维标度定位算法 被引量:11
4
作者 刘健苗 许新忠 +1 位作者 黄书广 李哲 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期692-697,共6页
为提高无线传感器网络集中式多维标度MDS-MAP算法的定位精度,提出了一种改进的基于MDS的分布式定位算法。该算法在构建距离矩阵时引入Euclidean算法距离估算思想,同时采用一种优化的基于最小二乘逼近的坐标转换方法实现节点由相对坐标... 为提高无线传感器网络集中式多维标度MDS-MAP算法的定位精度,提出了一种改进的基于MDS的分布式定位算法。该算法在构建距离矩阵时引入Euclidean算法距离估算思想,同时采用一种优化的基于最小二乘逼近的坐标转换方法实现节点由相对坐标到绝对坐标的转换。实验结果显示,与经典MDS-MAP算法相比,改进算法在多种网络拓扑结构下均能有效提高节点的定位精度。 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点定位 坐标转换 分布式 多维标度
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基于改进拼合策略的分布式多维标度定位算法 被引量:1
5
作者 贾丹 李卫华 +1 位作者 王鹏 焦志强 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2018年第7期2095-2098,共4页
针对传感器网络节点定位精度低的问题,基于多维标度定位(MDS-MAP)方法,研究了大规模无线传感器网络的分布式定位问题。在分布式MDS-MAP的算法框架下,通过对基本的拼合条件进行分析与扩展,提出了更一般化的拼合条件,并在此基础上通过引... 针对传感器网络节点定位精度低的问题,基于多维标度定位(MDS-MAP)方法,研究了大规模无线传感器网络的分布式定位问题。在分布式MDS-MAP的算法框架下,通过对基本的拼合条件进行分析与扩展,提出了更一般化的拼合条件,并在此基础上通过引入一种新的MDS计算方法设计了一种改进的拼合策略。由于改进后的拼合策略能够适用于更一般化的拼合情况,所以,基于改进拼合策略所给出的分布式MDS-MAP算法具有拼合要求低、定位精度高及鲁棒性强的优点。通过仿真比较,所给出的分布式MDS-MAP算法的有效性及优点得以验证。 展开更多
关键词 多维标度定位(mds-map) 分簇 拼合策略 公共节点
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基于RSSI的多维标度室内定位算法 被引量:79
6
作者 石欣 印爱民 陈曦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期261-268,共8页
针对基于RSSI的无线传感器网络室内移动目标定位算法易受干扰、波动较大等问题,提出一种改进的RSSI多维标度室内定位算法(RSSI-CMDS),采用节点信号强度建立相异性矩阵,多维标度法求解节点相对坐标,根据参考节点的实际坐标,通过平面四参... 针对基于RSSI的无线传感器网络室内移动目标定位算法易受干扰、波动较大等问题,提出一种改进的RSSI多维标度室内定位算法(RSSI-CMDS),采用节点信号强度建立相异性矩阵,多维标度法求解节点相对坐标,根据参考节点的实际坐标,通过平面四参数模型进行坐标转换,运用粒子群算法优化参数,计算移动节点的实际坐标(移动节点真实位置)。仿真和实验表明,算法抗RSSI扰动性强,定位精度高,能够满足室内定位跟踪及低成本定位系统的需求。 展开更多
关键词 无线传感器网络 室内定位 多维标度 接收信号强度指示 粒子群算法
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一种基于非度量多维标度的移动定位算法 被引量:4
7
作者 彭鑫 李仁发 罗娟 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2008年第10期219-222,235,共5页
稀疏无线传感器网络由于缺乏足够的距离和连通性信息,导致大多数定位算法无法有效工作。提出了一种非度量多维标度移动节点辅助定位算法——NMDS-LRA(M)。该算法对移动节点运动轨迹抽样,添加拓扑约束关系,然后利用奇异值分解计算节点相... 稀疏无线传感器网络由于缺乏足够的距离和连通性信息,导致大多数定位算法无法有效工作。提出了一种非度量多维标度移动节点辅助定位算法——NMDS-LRA(M)。该算法对移动节点运动轨迹抽样,添加拓扑约束关系,然后利用奇异值分解计算节点相异性矩阵的逼近阵,从而有效解决了移动辅助定位问题,并且避免了以往移动定位算法中虚拟节点间距离误差较大对定位精度的影响。仿真分析表明,与以往算法相比,提出的算法有更好的定位精度,而且在较低网络连通度和不规则网络分布的条件下表现出更好的可靠性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 定位 多维标度 矩阵近似
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传感器位置误差情况下基于多维标度分析的时差定位算法 被引量:18
8
作者 朱国辉 冯大政 聂卫科 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期21-26,共6页
传统时差定位方法一般是在假设传感器位置信息准确已知的前提下进行的.然而在实际情形中,传感器位置信息往往含有随机误差,这些误差会严重影响对目标的定位精度.针对这一问题,提出了一种传感器位置误差情况下的多维标度时差定位算法.首... 传统时差定位方法一般是在假设传感器位置信息准确已知的前提下进行的.然而在实际情形中,传感器位置信息往往含有随机误差,这些误差会严重影响对目标的定位精度.针对这一问题,提出了一种传感器位置误差情况下的多维标度时差定位算法.首先利用传感器位置和时差构造对称标量积矩阵,然后利用子空间理论建立关于目标位置的伪线性方程,最后通过设计加权矩阵来减少传感器位置误差对目标定位精度的影响.采用一阶小噪声扰动理论求出了目标位置估计的偏差及协方差矩阵,并通过仿真实验验证了该算法的有效性. 展开更多
关键词 无源定位 到达时间差 传感器位置误差 多维标度分析 加权最小二乘估计
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观测站有位置误差的多维标度时频差定位算法 被引量:11
9
作者 曹景敏 万群 +2 位作者 欧阳鑫信 邹延宾 Hesham Ibrahim Ahmed 《信号处理》 CSCD 北大核心 2017年第1期1-9,共9页
定位精度对观测站位置误差很敏感。论文针对观测站位置和速度有误差的情况,提出了一种加权多维标度时频差定位算法。该算法利用了多维标度定位通过特征结构和维度信息抑制噪声的优势,它将定位残差表示成测量误差和观测站位置误差的线性... 定位精度对观测站位置误差很敏感。论文针对观测站位置和速度有误差的情况,提出了一种加权多维标度时频差定位算法。该算法利用了多维标度定位通过特征结构和维度信息抑制噪声的优势,它将定位残差表示成测量误差和观测站位置误差的线性形式,然后通过加权最小二乘给出了目标位置和速度估计的闭式解。仿真结果表明,在小的测量误差和观测站位置误差时,该算法对目标位置和速度的估计能够达到克拉美劳下界。与两步加权最小二乘和约束总体最小二乘算法相比,该算法在测量噪声和观测站位置误差较大时有更高的定位精度。 展开更多
关键词 无源定位 观测站位置误差 到达时间差 到达频率差 多维标度
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基于复域超多维标度的混合TOA/AOA定位算法 被引量:4
10
作者 鹿浩 侯玉涛 +1 位作者 杨晓倩 曹宁 《电子测量技术》 北大核心 2023年第13期39-45,共7页
针对全球卫星导航系统信号完全拒止环境下的定位问题,使用超宽带(UWB)技术获取测量信息,基于多维标度变换算法(MDS)提出一种复域下的混合测距信息(TOA)和测角信息(AOA)的超多维标度定位算法(TASMDS),并进一步构建了复域内的核矩阵,提出... 针对全球卫星导航系统信号完全拒止环境下的定位问题,使用超宽带(UWB)技术获取测量信息,基于多维标度变换算法(MDS)提出一种复域下的混合测距信息(TOA)和测角信息(AOA)的超多维标度定位算法(TASMDS),并进一步构建了复域内的核矩阵,提出复域下的超多维标度定位算法(TA-CDSMDS)。对比3种算法的定位结果,以及10°、15°、20°测角误差和不同测距误差下的定位误差,得TA-CDSMDS算法相较于TA-SMDS和MDS,有更小的定位误差,更贴近克拉美罗下界;分析不同节点下3种的计算时间,TA-CDSMDS算法在优化TA-SMDS的基础上减少28%~48%的时间,具有更好的定位性能。 展开更多
关键词 到达时间 到达角度 多维标度变换 复域超多维标度变换 定位算法
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一种改进的传感器节点多维标度定位算法 被引量:2
11
作者 王新生 胡玉兰 刘永帅 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2013年第4期727-731,共5页
传感器节点的位置信息在无线传感器网络的监测活动等应用中起着至关重要的作用,而实现节点定位较好的方法是采用定位算法进行估计,因此定位算法的研究是目前热门的研究课题之一.本文主要研究分析了分布式加权多维标度定位算法,针对其不... 传感器节点的位置信息在无线传感器网络的监测活动等应用中起着至关重要的作用,而实现节点定位较好的方法是采用定位算法进行估计,因此定位算法的研究是目前热门的研究课题之一.本文主要研究分析了分布式加权多维标度定位算法,针对其不能适应网络连通度变化、网络拓扑不规则且收敛速度较慢等不足,提出了一种改进算法.该算法采用的加权机制与邻居选择机制综合考虑1跳邻居数目、节点自身定位精度与测距误差,并且引入最速下降法优化其目标代价函数.实验结果表明:在相同的实验环境下改进算法与原算法相比,在定位精度提高的情况下对不规则、大规模网络有很好的适应性且有更好的鲁棒性. 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点定位 多维标度 分布式加权 邻居选择机制 最速下降法
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最短路径距离矩阵修正的多维标度定位算法 被引量:5
12
作者 任克强 庄放望 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期129-135,共7页
为了减小最短路径距离矩阵与欧氏距离矩阵之间的差异,提高MDS-MAP(C)算法的节点定位精度,提出一种改进的多维标度节点定位算法。该算法对MDS-MAP(C)算法进行了以下改进:采用启发式的搜索策略对最短路径距离矩阵进行修正,以减少最短路径... 为了减小最短路径距离矩阵与欧氏距离矩阵之间的差异,提高MDS-MAP(C)算法的节点定位精度,提出一种改进的多维标度节点定位算法。该算法对MDS-MAP(C)算法进行了以下改进:采用启发式的搜索策略对最短路径距离矩阵进行修正,以减少最短路径距离矩阵与实际的欧氏距离矩阵之间的误差;利用smacof算法迭代误差函数代替SVD分解来求解节点的定位问题,以优化和改善节点定位的求解过程。实验结果表明,与MDS-MAP(C)算法相比,改进算法能够减少最短路径距离的误差,有效提高节点的定位精度,并且对不规则网络具有更好的适应性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 最短路径 mds-map(C)算法 节点定位 多维标度 smacof算法
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基于粒子群优化的多维标度节点定位算法 被引量:9
13
作者 刘政 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1228-1232,共5页
针对无线传感网络节点定位易受外部环境影响的问题,提出一种基于粒子群寻优的多位标度定位算法。利用基于动态路径损耗指数的接受信号强度测距,建立距离矩阵,使用多维标度方法构建节点的相对坐标,通过四参数坐标转换模型得到绝对坐标,... 针对无线传感网络节点定位易受外部环境影响的问题,提出一种基于粒子群寻优的多位标度定位算法。利用基于动态路径损耗指数的接受信号强度测距,建立距离矩阵,使用多维标度方法构建节点的相对坐标,通过四参数坐标转换模型得到绝对坐标,再用绝对坐标与实际坐标的差异度作为粒子群寻优的适应度函数,通过分群搜索,优化节点位置估计。仿真结果表明:改进算法对实际环境影响具有较好的鲁棒性,节点定位精度有了明显的提高,能够满足定位系统需求。 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点定位 多维标度 粒子群
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分布式多维标度定位算法的研究 被引量:2
14
作者 王新生 胡玉兰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第2期80-83,87,共5页
针对经典MDS-MAP定位算法在定位精度和算法复杂度方面的不足,提出一种分布式多维标度定位算法。改进后的算法加入了分簇的思想,将大规模网络分成多个具有簇首的局部网络。局部定位时,引入Hop-Euclidean算法,计算簇内节点间距离,再用局... 针对经典MDS-MAP定位算法在定位精度和算法复杂度方面的不足,提出一种分布式多维标度定位算法。改进后的算法加入了分簇的思想,将大规模网络分成多个具有簇首的局部网络。局部定位时,引入Hop-Euclidean算法,计算簇内节点间距离,再用局部网络融合算法将局部相对坐标图合并成全局相对坐标图。仿真分析表明,提出的算法在各向同性和各向异性网络中都有很好的定位精度,而且在定位精度提高的情况下可用于不规则网络,有利于网络的扩展,更适用于大规模密集型网络。 展开更多
关键词 无线传感器网络 多维标度 Hop-Euclidean算法 分布式定位算法
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基于向量相似性的多维标度定位算法 被引量:2
15
作者 郑天 冯秀芳 《计算机工程与设计》 北大核心 2021年第1期122-126,共5页
为解决室内定位环境复杂、传播信号易受干扰,导致室内定位算法定位误差较大的问题,提出一种基于向量相似性的多维标度定位算法。将向量相似性特征和相关性修正模型融入多维标度算法框架,引入cosine指标表征信号向量间的相似度,为节点相... 为解决室内定位环境复杂、传播信号易受干扰,导致室内定位算法定位误差较大的问题,提出一种基于向量相似性的多维标度定位算法。将向量相似性特征和相关性修正模型融入多维标度算法框架,引入cosine指标表征信号向量间的相似度,为节点相关性提供度量标准,提出一种基于向量样本熵的相关性修正模型进一步优化节点间的相似性矩阵。仿真结果表明,该算法可以有效获得目标节点的位置信息,提高节点的定位精度,降低复杂室内环境对无线传感器信号的影响。 展开更多
关键词 室内定位 向量相似度 接收信号强度指示 样本熵 多维标度
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基于虚节点的非度量加权多维标度定位算法
16
作者 李年赞 李仁发 +1 位作者 彭鑫 黄浩 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第8期3128-3130,共3页
提出一种基于虚节点的非度量加权多维标度定位算法,它利用矩阵截断奇异值分解计算节点相异性矩阵的逼近阵。仿真实验显示,该算法在网络节点密度较低或拓扑结构不规则时比以往算法有更好的定位精度。
关键词 定位 无线传感器网络 虚节点 多维标度 截断奇异值分解
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基于移动锚节点的加权多维标度节点定位算法
17
作者 徐进富 焦竹青 +1 位作者 杨靖 徐保国 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第11期128-131,共4页
针对无线传感器网络节点定位精度不足等原因,提出了一种基于移动锚节点的加权多维标度度节点定位算法,首先通过对移动锚节点的轨迹进行采样,添加虚拟锚节点,增加拓扑约束关系,将虚拟锚节点收集的信息与实际节点之间的信息构成距离矩阵,... 针对无线传感器网络节点定位精度不足等原因,提出了一种基于移动锚节点的加权多维标度度节点定位算法,首先通过对移动锚节点的轨迹进行采样,添加虚拟锚节点,增加拓扑约束关系,将虚拟锚节点收集的信息与实际节点之间的信息构成距离矩阵,然后利用奇异值分解计算节点相异性矩阵的逼近阵,通过加权多维标度对节点进行定位。仿真实验表明:与MDS-MAP和MDS-MAP(P)算法相比,该算法具有良好的定位精度。 展开更多
关键词 无线传感器网络 定位 加权多维标度 移动锚节点
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无线传感器网络的一种多维标度绝对定位算法
18
作者 齐亮菲 刘宏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第11期109-111,共3页
由于测距误差的存在,锚节点在网络中的分布和部署密度对节点绝对定位的精度会产生一定的影响。尤其是在锚节点分布不均的情况下,算法难以实现高精度定位要求。为解决这个问题,探讨了Householder变换在无线传感器网络定位中的应用,并且... 由于测距误差的存在,锚节点在网络中的分布和部署密度对节点绝对定位的精度会产生一定的影响。尤其是在锚节点分布不均的情况下,算法难以实现高精度定位要求。为解决这个问题,探讨了Householder变换在无线传感器网络定位中的应用,并且将提出的绝对定位方法应用到多维标度定位中。实验结果表明,改进的算法可以降低锚节点分布对定位精度造成的不利影响,与原算法相比提出的算法有更低的时间开销和更好的定位精度。 展开更多
关键词 无线传感器网络 定位 多维标度 Householder变换
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复数多维标度移动定位算法
19
作者 张瑀琪 万群 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2014年第3期427-430,共4页
基于多维标度(Multidimensional scaling,MDS)的定位算法,利用移动站与多个基站两两节点间距离的相关性对移动站进行定位,其高稳健性近年来已被证实。但是其性能有限,即使在测量噪声很小的情况下MDS算法也无法达到克拉美罗下界。本文提... 基于多维标度(Multidimensional scaling,MDS)的定位算法,利用移动站与多个基站两两节点间距离的相关性对移动站进行定位,其高稳健性近年来已被证实。但是其性能有限,即使在测量噪声很小的情况下MDS算法也无法达到克拉美罗下界。本文提出了一种新颖的基于到达时间(Time of arrival,TOA)定位方法的复数MDS方法。不同于经典多维标度算法,这种算法并不需要对标度生成矩阵进行奇异值分解,而是对本文定义的一个复数距离矩阵进行奇异值分解获得更多信息从而得到更好的性能。本文对该算法进行了计算机仿真,并与另外几种定位方法做出比较。 展开更多
关键词 移动终端 定位 复数多维标度 到达时间
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基于非度量多维标度的室内多标签协同定位算法 被引量:1
20
作者 蒋悦 马永涛 +1 位作者 宫霄霖 刘开华 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1553-1558,共6页
随着物联网技术的发展,RFID标签在室内定位中的应用愈加广泛。但是在室内复杂的多径环境下,传统定位方法的定位精度会因干扰而降低。针对这一问题,提出了一种基于非度量多维标度(NMDS)的室内RFID多标签协同定位算法。利用到达相位差(PD... 随着物联网技术的发展,RFID标签在室内定位中的应用愈加广泛。但是在室内复杂的多径环境下,传统定位方法的定位精度会因干扰而降低。针对这一问题,提出了一种基于非度量多维标度(NMDS)的室内RFID多标签协同定位算法。利用到达相位差(PDOA)法拟合在多径环境下的测距误差,将待定位标签之间的距离差欧氏距离与非度量多维标度算法相结合,计算出待定位标签的位置坐标。仿真结果表明,提出的算法可以通过一次非度量多维标度计算得到所有待定位标签的坐标,同时定位精度高于传统最小二乘定位算法和经典多维标度定位算法。 展开更多
关键词 室内RFID定位 非度量多维标度 多标签 多径
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