基于凸半定规划的接收信号强度测距的合作式定位方案

摘要

无线传感网中的多类应用均需要准确的定位算法.为了降低定位成本,减少能量消耗,常采用基于接收信号强度RSS(received signal strength)测距;再利用最大似然ML (maximum likelihood)估计法求解节点的位置.然而,ML估计为非线性、非凸性,难以获取全局最优解;为此,提出凸半定规划SDP(semidefinite programming)的合作式定位方案,利用凸半定规划策略将ML估计转换成凸优问题;同时,该方案考虑两类场景:源节点发射功率已知、未知.针对第一类场景,利用半凸松弛策略,并结合最小化最小二乘法,建立凸优表达式,最后利用CVX求解.针对第二类场景,先建立联合ML估计函数,再利用SDP估计,并结合起来简单的三步骤方案进行位置估计.仿真结果表明,提出的SDP算法的定位精度比SD/SOCP-1、SDPRSS平均提高了近15％～20％.此外,提出的SDP算法在所有场景的误差小于3 m的出现概率占0.8,而SD/SOCP-1、SDPRSS算法小于0.5.