異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的定位算法研究的綜述報(bào)告

異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的定位算法研究的綜述報(bào)告異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是指由多個(gè)不同技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中包括Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee、LTE等。在異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，由于不同技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)存在相關(guān)的差異，因此為了實(shí)現(xiàn)高效的位置感知服務(wù)，需要使用高精度的位置定位技術(shù)。本文就針對(duì)異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的定位算法研究進(jìn)行綜述。一、異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的定位技術(shù)在異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，定位技術(shù)主要包括三種，分別是無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度（RSS）定位、到達(dá)時(shí)間（TOA）定位和時(shí)間差異（TDOA）定位。無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度定位是最常見(jiàn)的一種定位方式，其原理是利用無(wú)線信號(hào)的強(qiáng)度關(guān)系來(lái)計(jì)算位置。該方式在Wi-Fi、藍(lán)牙和ZigBee等網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用。但是，由于環(huán)境的影響和信號(hào)的衰減，在實(shí)際運(yùn)用中存在定位誤差較大的問(wèn)題。到達(dá)時(shí)間定位是基于同步時(shí)鐘的測(cè)量方法，其利用信號(hào)發(fā)射和接收的時(shí)間差來(lái)計(jì)算位置。該方式在LTE等網(wǎng)絡(luò)中大量使用，具有高精度、高實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)。時(shí)間差異定位是基于多路徑傳播的系統(tǒng)，其原理是測(cè)量信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)間差異。該方式可以在多個(gè)接收器上同時(shí)測(cè)量到信號(hào)的時(shí)間，并通過(guò)算法來(lái)確定位置。該方式被廣泛應(yīng)用于GSM、TETRA等網(wǎng)絡(luò)中，具有高精度和魯棒性的特點(diǎn)。二、異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中定位算法的研究現(xiàn)狀1.基于RSS的定位算法在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中，利用周?chē)腁P信號(hào)強(qiáng)度，可以通過(guò)三角定位法、k最近鄰法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等算法進(jìn)行定位。其中，k最近鄰法是最常用的一種方法，該方法根據(jù)AP的信號(hào)強(qiáng)度與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的距離，通過(guò)訓(xùn)練樣本來(lái)預(yù)測(cè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置。近年來(lái)，還出現(xiàn)了基于深度學(xué)習(xí)的方法，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)RSS進(jìn)行學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè)，具有更高的定位精度。在藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)中，常用的定位算法有加權(quán)指數(shù)模型、概率模型、支持向量機(jī)等。其中，加權(quán)指數(shù)模型是一種簡(jiǎn)單而有效的定位方法，該方法根據(jù)所有檢測(cè)到的藍(lán)牙信號(hào)來(lái)計(jì)算目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置，具有高實(shí)時(shí)性和高精度的特點(diǎn)。在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，基于RSS的定位算法主要包括斜切定位法、基于貝葉斯定位法和基于聚類(lèi)算法的定位法等。其中，斜切定位法是一種實(shí)用的算法，其利用分布在不同位置的節(jié)點(diǎn)的RSS值，通過(guò)中心斜切定位法來(lái)計(jì)算目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置，具有較高的可靠性和魯棒性。2.基于TOA的定位算法在LTE網(wǎng)絡(luò)中，TOA定位算法可以通過(guò)小區(qū)輻射和TOA測(cè)量技術(shù)來(lái)確定目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置。其中，小區(qū)輻射定位法是一種常用的TOA定位方法，其利用基站廣播的無(wú)線信號(hào)來(lái)獲取移動(dòng)設(shè)備的接收信號(hào)強(qiáng)度，并根據(jù)TOA測(cè)量結(jié)果計(jì)算目標(biāo)設(shè)備的位置。該方法具有高可靠性、高精度的特點(diǎn)，在室內(nèi)環(huán)境和三維空間中都能夠有效運(yùn)用。3.基于TDOA的定位算法在GSM、LTE等網(wǎng)絡(luò)中，TDOA定位算法是一種常用的定位技術(shù)。其原理是利用傳輸信號(hào)的時(shí)間差異，測(cè)量信號(hào)的到達(dá)時(shí)間，來(lái)準(zhǔn)確定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置。該算法有兩種實(shí)現(xiàn)方法，一種是基于同步基站的TDOA定位法，另一種是基于未同步基站的TDOA定位法。前者需要GPS衛(wèi)星定位等較高成本設(shè)備的支持，而后者的精度較低，但實(shí)現(xiàn)成本較低，適用于室內(nèi)定位等低精度場(chǎng)景。三、結(jié)論與展望通過(guò)對(duì)異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中定位算法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，可以看出各種網(wǎng)絡(luò)在定位算法上都存在較為成熟的研究和應(yīng)用。在Wi-Fi、藍(lán)牙和ZigBee等網(wǎng)絡(luò)中，以RSS定位法為主要手段，在算法上已經(jīng)有了較為精細(xì)的工程實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用；而在LTE、GSM等網(wǎng)絡(luò)中，TOA和TDOA定位法適用范圍較廣，已經(jīng)在實(shí)際場(chǎng)景中廣泛應(yīng)用。未來(lái)，隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷升級(jí)和應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)展，定位算法也將加速創(chuàng)新和