基于加权多维标度的无线信号定位理论与方法
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6.1 RSS观测模型与问题描述

现有img个静止传感器利用RSS观测信息对某静止辐射源进行定位,其中第img个传感器的位置向量为img,它们均为已知量;辐射源的位置向量为img,它是未知量。

辐射源信号到达第img个传感器的RSS可以表示为[1]

img

(6.1)

式中,img,表示辐射源与第img个传感器之间的距离;img表示辐射源信号在参考距离img处的功率;img表示路径损耗因子,其数值随着环境而改变,取值通常在1~5之间;img表示阴影衰落,它服从相互独立的零均值高斯分布,并且方差为img。不失一般性,可以将参考距离设为img,此时式(6.1)可以简化为

img

(6.2)

这里假设参考功率img和路径损耗因子img均为已知量。将式(6.2)写成向量形式可得

img

(6.3)

式中[2]

img

(6.4)

假设阴影衰落img服从零均值的高斯分布,并且其协方差矩阵为imgimg

下面的问题在于:如何利用RSS观测向量img,尽可能准确地估计辐射源位置向量img。本章首先利用观测向量img获得关于距离平方的无偏估计值,然后基于多维标度原理给出两种定位方法,6.3节描述第1种定位方法,6.4节给出第2种定位方法,它们的主要区别在于标量积矩阵的构造方式不同。