دوره 17، شماره 1 - ( 4-1399 )
جلد 17 شماره 1 صفحات 158-147 |
برگشت به فهرست نسخه ها
دانشگاه صنعتی شیراز و مرکزمنطقه‌ای اطلاع‌رسانی علوم وفنآوری، شیراز
چکیده: (2632 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.
واژه‌های کلیدی: شبکه غیر همگن، موقعیتیابی بدون ابهام، حس‌گر برداری، شدت سیگنال دریافتی، الگوریتم تصنیف
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
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]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |