隨著無線傳感器在室內(nèi)的應(yīng)用越來越普及,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)室內(nèi)信道模型的研究成為了通信行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)。針對室內(nèi)走廊環(huán)境進(jìn)行了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信號傳輸衰落特性測試,并根據(jù)測試所得數(shù)據(jù)利用粒子群算法優(yōu)化支持向量機(jī)(PSO-SVM)進(jìn)行了數(shù)據(jù)回歸分析,通過選取交叉驗(yàn)證折數(shù)來提高精度,建立了PSO-SVM無線電波路徑損耗模型。模型與雙折線對數(shù)距離路徑損耗模型進(jìn)行對比分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PSO-SVM模型預(yù)測精度優(yōu)于雙折線對數(shù)距離路徑損耗模型,能很好的表征室內(nèi)走廊環(huán)境下的WSN電波衰落特性。

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【部分圖文】：

圖1測試方案示意圖

測試時(shí),將發(fā)射節(jié)點(diǎn)固定在走廊一端1.5m的高度位置,天線豎直向上,以減少天線極化所帶來的測量誤差。距離發(fā)射節(jié)點(diǎn)2m的位置設(shè)置第一個(gè)測試點(diǎn),然后每相距1m設(shè)置一個(gè)測試點(diǎn),共設(shè)置39個(gè)測試點(diǎn),測試方案示意圖如圖1所示。接收節(jié)點(diǎn)天線豎直向上,距離地面1.5m,與發(fā)射節(jié)點(diǎn)天線存在....

圖2PSO-SVM算法流程圖

對訓(xùn)練集進(jìn)行K折交叉驗(yàn)證(K-foldCrossValidation,K-CV)意義下的準(zhǔn)確率作為PSO中的適應(yīng)度函數(shù)值,利用PSO對SVM中的懲罰參數(shù)c和核參數(shù)g進(jìn)行選擇,其整體算法流程圖如圖2所示。具體算法步驟如下:

圖3不同傳播距離信道路徑損耗

通過數(shù)據(jù)預(yù)處理之后,不同距離下的路徑損耗圖,如圖3所示,取2～40m測量點(diǎn)所得數(shù)據(jù)為樣本數(shù)據(jù),圖中,隨著距離的增加路徑損耗值呈現(xiàn)整體上升趨勢,距離小于14m時(shí),損耗值增加幅度較大;距離大于14m時(shí),損耗值增加幅度降低,不過整體仍呈現(xiàn)上升趨勢。由于室內(nèi)走廊環(huán)境較為封閉,干擾源....

圖4樣本數(shù)據(jù)歸一化處理

式中,y為歸一化后的樣本數(shù)據(jù);xi為樣本值;xmin和xmax分別為樣本值的最小值和最大值。經(jīng)過歸一化后的樣本值如圖4所示。利用歸一化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,建立PSO-SVM預(yù)測模型,該算法其主要參數(shù)設(shè)置為:核函數(shù)選擇為高斯徑向基函數(shù)(RBF);粒子群算法種群數(shù)量為pop=40,最大....

本文編號：4006426