基于抛射的无线传感系统设计及目标定位(6)
线协调方式。
2.1.2 定位算法的性能分析
评价一个定位算法，可以从定位精度、规模、锚节点密度、节点密度、覆盖
率、容错性和自适应性、功耗和成本等方面考虑，这些性能指标是相互关联的，
必须根据应用的具体要求作出权衡，以选择和设计合适的定位方案。下面具体分
析几个性能指标。
（1）定位精度
定位精度使用误差值与节点无线射程R的比值来表示。
（2）规模
在一定数量的基础设施或在一段时间内，以定位算法定位的目标数量来评
价。
（3）锚节点密度
锚节点密度使用无线传感器网络中锚节点的数目与所有节点数目的比值来
表示。锚节点的位置已知，通常依赖人工部署或带有GPS设备实现。
（4）节点密度
节点密度通常以网络的平均连通度来表示
覆盖率表示为能够实现定位的未知节点与未知节点总数的比值。
2.2 基于测距的定位算法
基于测距的定位是通过测量节点之间的距离，根据几何关系计算出网络节点
位置的技术。测距定位过程分为三个阶段：测距阶段、定位阶段和校正阶段。
2.2.1 测距方法
（1）基于接受信号强度指示的测距（RSSI），已知发送节点的发送信号强度，
通过测量接受信号强度，计算信号的传播损耗，根据理论或经验信号传播衰减模
型将传播损耗转化为距离。
（2）基于到达时间的测距（TOA），发送节点记录信号的发送时间并同步告知
接收节点，接收节点记录信号的接受时间，通过这种方法计算信号的传播时间，
并由信号的传播速度计算得到节点之间的距离。
（3）基于往返时间的测距（RTOF），接受节点测量收发的时间差，接受节点
在收到信号后直接发回，发送节点测量收发的时间差，并由信号的传播速度计算
得到节点之间的距离。
（4）基于到达时间差的测距（TDOA），通过计算两种不同无线信号到达未知
节点的时间差，再根据两种信号的传播速度来计算两节点之间的距离。
以上三种基于时间的测距方法适用于多种信号，如射频、声学、红外和超声
波信号等。
（5）基于到达角（AOA），接收节点通过天线阵列或多个接受器结合来得到发
射节点发送信号的方向，计算接收节点和发射节点之间的相对方位或角度。
2.2.2 节点位置计算方法
（1）三边定位法
（2）三角定位法
（3）极大似然估计法
目标节点的坐标设为(x0
y0)，已 知1、 2、 3等n个节点的坐标分别为(x1 y1)，