افزودن گره‌هاي مرجع جديد در يك سامانه مكان‌ياب به منظور بهبود تخمين موقعيت مكاني

An Investigation on the Effects of New Reference Node Addition on the location Estimation Improvement in Positioning Systems

در يك شبكه مكان­يابي نحوه چيدمان گره­هاي مرجع در شبكه اثر قابل­توجهي بر دقت تخمين مكان نقاط مورد نظر دارد. در اين مقاله، فرض بر اين است كه يك شبكه مشتمل بر تعدادي گره مرجع با چيدماني مشخص شده براي مكان­يابي است و هدف اضافه كردن تعدادي مرجع جديد به سامانه به منظور افزايش دقت مكان­يابي است. در اين شبكه، مكان يك گره بر اساس اندازه­گيري فاصله تا گره­هاي مرجع تخمين زده مي­شود. براي اين منظور با استفاده از نظريه قاب الگوريتمي ارائه شده كه توسط آن مكان بهينه گره­هاي مرجع جديد به‌دست مي­آيند. اساس اين الگوريتم چينش گره­هاي جديد بدون تغيير موقعيت مكاني گره­هاي مرجع موجود در سامانه به نحوي است كه دترمينان ماتريس اطلاعات فيشر بيشينه گردد. نتايج شبيه­سازي­هاي انجام گرفته كارايي الگوريتم پيشنهادي براي چيدمان بهينه گره­هاي مرجع جديد را نشان مي­دهد.

In a location estimation system, the deployment of reference nodes significantly affects the accuracy of estimating the location of the desired points. In this paper, it is assumed that the location system is equipped with a number of reference nodes in a specified arrangement, and the goal is to add a number of new reference nodes to improve the location estimation accuracy of a desired emitting node. In this network, the location of an emitting node is estimated by measuring the distances to the reference nodes. An algorithm is proposed to find the optimal place of the new added reference nodes using the frame theory. The basis of this algorithm is to arrange the new reference nodes without changing the location of the present reference nodes in the system in such a way that the determinant of the Fisher information matrix is maximized. The simulation results verify the efficiency of the proposed algorithm in the optimal deployment of new reference nodes.