دوره 17، شماره 1 - ( 4-1399 )                   جلد 17 شماره 1 صفحات 147-158 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

kavoosi V, Dehghani M J, Javidan R. Three Dimensional Localization of an Unknown Target Using Two Heterogeneous Sensors. JSDP. 2020; 17 (1) :147-158
URL: http://jsdp.rcisp.ac.ir/article-1-860-fa.html
کاوسی ولی، دهقانی محمد جواد، جاویدان رضا. موقعیت‌یابی سه‌بُعدی یک هدف ناشناخته با استفاده از دو حس‌گر نامتجانس. پردازش علائم و داده‌ها. 1399; 17 (1) :147-158

URL: http://jsdp.rcisp.ac.ir/article-1-860-fa.html


دانشگاه صنعتی شیراز و مرکزمنطقه‌ای اطلاع‌رسانی علوم وفنآوری، شیراز
چکیده:   (501 مشاهده)
در شبکه­های حس‌گرغیر‌همگن، برای موقعیت­یابی هدف از چندین نوع گیرنده استفاده می­شود و هر گیرنده می­تواند کمیت متفاوتی از هدف را اندازه­گیری کند. استفاده از چندین کمیت اندازه­گیری‌شده از یک هدف باعث می­‌شود که تخمین موقعیت آن با سادگی و دقت بیشتری انجام شود. در اینجا، موقعیت­یابی هدف در یک فضای سه‌بُعدی با استفاده از یک شبکه غیر‌همگن شامل یک حس‌گر همه‌جهته و یک حس‌گر برداری مورد نظر است. الگوریتم موجود برای چنین شبکه­ای، به موقعیت نسبی هدف و حس‌گرها وابسته بوده و در پنجاه درصد موارد نمی‌تواند جوابی برای فاصله هدف ارایه کند. در الگوریتم پیشنهادی در این مقاله برای به‌دست‌آوردن یک تخمین بدون ابهام از فاصله هدف در هندسه مورد نظر، تنها از توان­های اندازه­گیری‌شده در دو حس‌گر استفاده می­‌شود. در این راستا، ابتدا یک تحلیل تئوری از مسأله انجام گرفته و سپس به‌منظور یافتن فاصله هدف یک الگوریتم جست­وجوی ساده و مؤثر مبتنی بر روش ریشه­یابی تصنیف پیشنهاد می‌شود. در الگوریتم ارایه‌شده، دست‌یابی به یک تخمین یکتا از فاصله هدف مستقل از موقعیت مکانی آن تضمین می­‌شود. شبیه­سازی­های انجام‌شده، سرعت و دقت الگوریتم ارایه‌شده و همچنین مقاوم‌بودن آن در برابر تغییرات فاصله هدف و موقعیت­های مختلف دو حس‌گر را اثبات می‌کند.
متن کامل [PDF 3396 kb]   (211 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: مقالات پردازش داده‌های رقمی
دریافت: 1397/2/6 | پذیرش: 1398/3/29 | انتشار: 1399/4/1 | انتشار الکترونیک: 1399/4/1

فهرست منابع
1. [1] G. Han, J. Jiang, L. Shu, Y. Xu, and F. Wang, "Localization algorithms of underwater wireless sensor networks: a survey," Sensors, vol. 12, no.2, pp. 2026-2061. 2012. [DOI:10.3390/s120202026] [PMID] [PMCID]
2. [2] D. Li, and Y. H. Hu, "Energy-based collaborative source localization using acoustic microsensor array," EURASIP Journal on Applied Signal Processing, Vol. 2003, No. 4, pp. 321-337, 2003. [DOI:10.1155/S1110865703212075]
3. [3] Y. I. Wu, and K. T. Wong, "Acoustic near-field source-localization by two passive anchor-nodes," IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 48, no. 1, 2012. [DOI:10.1109/TAES.2012.6129627]
4. [4] Z. X Yao, and J. Y. Hui, "Four approaches to DOA estimation based on a single vector hydrophone," Ocean Engineering, vol. 24, pp.122-127, 2006.
5. [5] Y. I. Wu, K. T. Wong and S.-K. Lau, "The acoustic vector-sensor's near-field array-manifold," IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 58, no. 7, pp. 3946-3951, July 2010. [DOI:10.1109/TSP.2010.2047393]
6. [6] X. Zhong and A. B. Premkumar, "Particle filtering approaches for multiple acoustic source detection and 2-D direction of arrival estimation using a single acoustic vector sensor," IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 60, no. 9, pp. 4719-4733, 2012. [DOI:10.1109/TSP.2012.2199987]
7. [7] V. N. Hari, A. B. Premkumar, and X. Zhong, "A decoupled approach for near-field source localization using a single acoustic vector sensor," Circuits, Systems, and signal Processing, vol. 32, no. 2, pp 843-859, 2013. [DOI:10.1007/s00034-012-9508-9]
8. [8] M. Laaraiedh, "Contributions on hybrid localization techniques for heterogeneous wireless networks," Ph.D. Thesis, University of Rennes, 2010.
9. [9] Z. M. Saric, D. D. Kukolj, and N. D. Teslic, "Acoustic source localization in wireless sensor network," Circuits, Systems, and Signal Processing, vol. 29, no. 5, pp.837-856, 2010. [DOI:10.1007/s00034-010-9187-3]
10. [10] J. Wang, J. Chen, and D. Cabric, "Cramer-Rao bounds for joint RSS/DoA-based primary-user localization in cognitive radio networks," IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 12, no. 3, pp.1363-1375, 2013. [DOI:10.1109/TWC.2013.012513.120966]
11. [11] W. Meng, L. Xie, and W. Xiao, "Optimality analysis of sensor-source geometries in heterogeneous sensor networks," IEEE Transactions on Wireless Communication, vol. 12, no. 4, pp. 1958-1967, 2013. [DOI:10.1109/TWC.2013.021213.121269]
12. [12] S. Tomic, M. Beko, R. Dinis, and L. Bernardo, "On target localization using combined RSS and AoA measurements," Sensors, vol. 18, no. 4, 2018. [DOI:10.3390/s18041266] [PMID] [PMCID]
13. [13] S. Wang, B. R. Jackson, and R. Inkol, "Hybrid RSS/AOA emitter location estimation based on least squares and maximum likelihood criteria," in 26th Biennial Symposium onCommunications (QBSC), 2012, pp. 24-29. [DOI:10.1109/QBSC.2012.6221344]
14. [14] L. Gazzah, L. Najjar, and H. Besbes, "Selective hybrid RSS/AOA weighting algorithm for NLOS intra cell localization," IEEE WCNC, Turkey, Istanbul, 2014, pp. 2546-2551. [DOI:10.1109/WCNC.2014.6952789]
15. [15] L. Gazzah, L. Najjar, and H. Besbes, "Hybrid RSSD/AoA cooperative localization for 4G wireless networks with uncooperative emitters," in International Wireless Communications and Mobile Computing Conference (IWCMC), 2015, pp. 874-879. [DOI:10.1109/IWCMC.2015.7289198]
16. [16] V. Kavoosi, M. J. Dehghani, and R. Javidan, "Selective geometry for near-field three-dimensional localization using one-pair sensor," IET Radar Sonar and Navigation, vol. 10, no. 5, pp. 844-849, 2015. [DOI:10.1049/iet-rsn.2014.0345]
17. [17] X. Sheng, and Y. Hu, "Energy based acoustic source localization," In IPSN'03: Proceedings of the 6th International Conference on Information Processing in Sensor Networks, Springer Berlin Heidelberg, Germany, 2003, pp. 285-300. [DOI:10.1007/3-540-36978-3_19]
18. [18] A. Quarteroni, R. Sacco, and F. Saleri, Numerical mathematics, Springer Science & Business Media, vol. 37, 2010.
19. [19] X. Zhong, and A. B. Premkumar, "Particle filtering approaches for multiple acoustic source detection and 2-D direction of arrival estimation using a single acoustic vector sensor," IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 60, no. 9, pp. 4719-4733, 2012. [DOI:10.1109/TSP.2012.2199987]
20. [20] Z. Baoping, G. R. Wood, and W. P. Baritompa, "Multidimensional bisection: the performance and the context," Journal of Global Optimization, vol.3, no. 3, pp. 337-358, 1993 [DOI:10.1007/BF01096775]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این تارنما متعلق به فصل‌نامة علمی - پژوهشی پردازش علائم و داده‌ها است.