【论文复现】MATLAB例程,存在测距误差的WSN无锚点分布式自定位,《WSN中存在测距误差的无锚点分布式自定位方法》

原创代码,请勿翻卖

文章目录

程序功能

本程序复现论文《WSN 中存在测距误差的无锚点分布式自定位方法》的核心思想:在无锚点无线传感器网络中,仅利用邻居节点间带误差的 RSS 测距值建立全局测距残差目标函数,并使用最速下降法迭代修正节点相对坐标。程序最后通过二维刚体配准把相对坐标对齐到真实坐标系,用于评价定位误差。

在二维区域内随机生成传感器节点,并根据通信半径构建节点间邻接关系;随后对可通信节点之间的真实距离加入有界随机测距误差,形成带噪声的相对距离观测。在定位求解阶段,程序先利用基于最短路径距离的多维尺度分析(MDS)生成初始位置,再通过无锚点最速下降法最小化测距残差平方和,从而估计所有节点的相对坐标。

复现说明

程序采用 100 m x 100 m 区域随机布置节点,测距误差按论文模型设置为 d_ij = d_ij^0(1+e_ij)。当网络连通度较高时,最速下降优化后的相对坐标能获得较低平均误差;通信半径较小或测距误差增大时,误差会明显上升,与论文图 2 至图 5 的趋势一致。

运行结果

真实位置与估计位置对比:

通信半径与定位误差:

定位误差分布情况:

测距误差敏感性分析:

MATLAB源代码

部分代码如下:

matlab 复制代码
%% 存在测距误差的WSN无锚点分布式自定位
% 作者:matlabfilter(V同号,除前期达成一致外,付费咨询)
% 复现论文:WSN中存在测距误差的无锚点分布式自定位方法

% 2026-06-30/Ver1

clear; clc; close all;
rng(0);

outDir = fileparts(mfilename('fullpath'));
if isempty(outDir), outDir = pwd; end

areaSize = 100;
N = 120;
radius = 38;
rangeErr = 0.08;
maxIter = 450;

[truePos, edges, dMeas] = makeWsnProblem(N, areaSize, radius, rangeErr);
[estRaw, objCurve] = anchorFreeSteepestDescent(edges, dMeas, N, maxIter);
estPos = align2D(estRaw, truePos);
err = vecnorm(estPos - truePos, 2, 2);
conn = 2 * size(edges, 1) / N;
meanErrRate = mean(err) / radius;

fprintf('\n========== WSN无锚点分布式自定位复现 ==========\n');
fprintf('节点数量:%d,通信半径:%.1f m,平均连通度:%.2f\n', N, radius, conn);
fprintf('测距误差界:%.1f%%\n', rangeErr * 100);
fprintf('平均误差:%.3f m,RMSE:%.3f m,平均误差率:%.4f\n', ...
    mean(err), sqrt(mean(err.^2)), meanErrRate);

%% 通信半径扫描

完整代码:
https://download.csdn.net/download/callmeup/93048968

扩展方向

  1. 存在 NLOS 测距异常的无锚点 WSN 鲁棒分布式自定位方法

  2. 基于图神经网络的 WSN 无锚点节点自定位与拓扑结构优化

  3. 面向稀疏连通网络的无锚点 WSN 刚性图判别与定位精度提升方法

  4. 融合 MDS 初值与深度展开优化的 WSN 分布式自定位算法

  5. 基于低秩矩阵补全的 WSN 缺失测距条件下无锚点定位方法

如需帮助,或有导航、定位滤波相关的代码定制需求,可从个人主页左侧联系我

相关推荐
小羊没烦恼!2 天前
初探性能优化——2个月到4小时的性能提升
java·开发语言·windows·算法·c#
伞伞悦读3 天前
【第38期】Python 模块与包详解:import、from、模块搜索路径、包结构和 __init__
开发语言·python
C语言小火车3 天前
C/C++ 为什么需要编译器?
开发语言·c++
霍霍的袁3 天前
【C++】map 和 set 的使用 | 从用法到底层
开发语言·c++·学习·visual studio
孙启超3 天前
【AI开发之Rust】第 11 课:智能指针与内部可变性
开发语言·后端·rust
此生决int3 天前
深入理解C++系列(20)——C++11(下)
开发语言·c++
Thomas.Sir3 天前
第21课:PyTorch|GPU多卡训练与分布式训练基础【让多卡并行成为你的加速引擎】
人工智能·pytorch·分布式
CoderYanger3 天前
A.每日一题:835. 图像重叠
java·开发语言·程序人生·leetcode·面试·职场和发展·学习方法
Cicada1283 天前
库存消息消费的正确性设计——从幂等窗口到批量流水线
分布式·系统架构
伞伞悦读3 天前
【第37期】Python JSON 与配置详解:序列化、反序列化、嵌套结构和配置文件
开发语言·python·json