Abstract
This letter is concerned with source localization based on time-difference-of-arrival (TDOA) measurements from spatially separated sensors in a wireless sensor network (WSN). Most of the existing works adopt a centralized sensor pairing strategy, where one sensor node is chosen as the common reference. However, due to the bandwidth and power constraints of multihop WSNs, it is well known that this kind of centralized methods is energy consuming due to the need of single and multihop transmissions of raw measurement data. In this letter, we propose a decentralized in-network sensor pairing method to acquire TDOA measurements for source localization. It is proved that the proposed decentralized in-network sensor pairing method can result in the same Cramer-Rao-Bound (CRB) as the centralized one at a far less communication cost
چکیده
این نوشته در ارتباط با محلی سازی منبع است که بر اساس اندازه گیری اختلاف زمانی ورود (TDOA) از سنسورهای جداگانه مکانی در یک شبکه سنسور بی سیم (WSN) صورت می گیرد. در بیشتر کارهای موجود، استراتژی جفت شدگی سنسور متمرکز اتخاذ شده است که در آنها، یک گره سنسور بعنوان رفرنس یا مرجع مشترک انتخاب می شود. هر چند که به دلیل محدودیت های پهنای باند و پاور multihop WSNs ، کاملا مشخص است که این نوع روشهای متمرکز به دلیل نیاز به انتقال تک هاپ و چند هاپ داده های اندازه گیری خام، انرژی بر هستند. در این نوشته، ما یک روش جفت شدگی سنسور درون- شبکه نامتمرکز پیشنهاد می دهیم تا اندازه گیری های TDOA برای محلی سازی منبع به دست آید. این موضوع اثبات شده است که روش جفت شدگی سنسور درون – شبکه ای نامتمرکز می تواند Cramer-Rao-Bound (CRB) (کران کرامر – رائو) مشابهی با مورد متمرکز ایجاد نماید، در حالیکه هزینه ارتباطات آن بسیار کمتر است.
1-مقدمه
محلی سازی منبع بر اساس اندازه گیری هایی از سنسورهای مجزای مکانی، کاربرد مهم شبکه های سنسور بی سیم (WSNs) می باشد. روش محلی سازی منبع بر اساس اختلاف زمانی ورود (TDOA) می تواند دقت بسیار بالایی داشته باشد و در بسیاری از کارهای موجود مورد بررسی قرار گرفته است، مانند [3]-[6]. بعنوان مثال، یک الگوریتم با فرم بسته غیر تکراری برای یک geolocation یا تشخیص مکان دو بعدی که توسط Chan and Ho ارائه شده در [3] موجود می باشد. یک راه حل کوچکترین مربعات وزنی با پیچیدگی اندک با یک آرایه سنسور خطی در [6] پیشنهاد شده است. در حالیکه تحقیقات گسترده ای بر ایجاد و توسعه الگوریتن متمرکز هستند، اما توجه محدودی به مساله گردآوری اندازه گیری های TDOA، بویژه در multihop WSNs شده است که بحث عمده ما در اینکار می باشد...