一种判断无线网络节点定位翻转模糊的新方法

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摘 要： 为了解决基于测距的无线网络节点定位中可能会发生翻转模糊的问题．已经有研究者证明了将节点翻 转模糊问题等价为判断是否存在一条直线和所有参考节点的测距误差圆都相交的问题（ＥｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆＩｎｔｅｒｓｅｃｔｉｎｇＬｉｎｅ， ＥＩＬ）．在测距误差圆半径相等的情况下，ＥＩＬ问题可采用凸包方法，其计算复杂度较低；而在测距误差圆半径不等的情 况下，采用公切线翻转模糊检测法的计算复杂度较高．为了解决 ＥＩＬ问题中测距误差圆半径不等时计算复杂度较高的 缺陷，本文采用正交投影方法证明了 ＥＩＬ问题的实质是判断是否存在一条直线，使任意两个测距误差圆在这条直线的 正交投影线段有重叠，这条直线与 ＥＩＬ问题中的直线相垂直．根据该证明，文中提出了一种基于正交投影的节点翻转 模糊检测方法．该方法通过简单的坐标变换就能代替 ＥＩＬ问题中求解公切线的复杂计算过程．仿真结果表明，本文提 出的基于正交投影的翻转模糊检测方法和 Ｗａｎｇ提出的公切线翻转模糊检测方法相比，大大降低了计算复杂度，但检 测结果和平均定位误差是等价的．

! p6 R+ {8 f6 l* Y关键词： 无线网络；节点定位；翻转模糊；正交投影

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     节点定位技术［１～６］在无线网络的实际应用中具有 非常重要的意义．无线网络节点的定位过程就是未知节 点通过与锚节点（事先知道自身位置的节点）或已经完 成定位的未知节点通信，获得相关信息并采用一定的定 位算法估计出自身位置的过程．目前节点定位方法通常 可以划分为基于测距和基于非测距的两种方法［７］．其中 基于测距的方法，由于定位精度高在无线网络节点定位 中被广泛采用．不过该方法存在从已知的数据所估计出 的位置信息的非唯一性问题［８，９］，也就是在定位中将出 现节点的翻转模糊［１０］．而且，基于测距的定位方法在实 际定位中，如果发生翻转模糊，就可能产生节点定位的 雪崩效应，导致整个网络节点的定位失效．因此，有必要 采取一定的措施去判断节点翻转模糊是否会发生，从而 减小其对整个网络定位过程的影响．
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节点定位技术