【MATLAB代码】三维空间上的RSS（信号强度）定位，n个锚点自适应（锚点数＞3即可）（源代码下载链接）

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文章目录

代码概况
源代码
运行结果
RSS定位原理讲解
- 1.基本概念
- 2.信号强度与距离关系
- 3. 定位原理
其他情况

代码概况

基于MATLAB的定位程序，使用RSS（接收信号强度）来估计距离，再由距离计算位置，用于三维空间上的定位。调整代码具有自适应性，输入锚点坐标后，无论锚点的数量是多少，只要>3即可定位，数量越多效果越好，方便后续添加或删除锚点。

源代码

% RSSI定位程序，N个锚点、三维空间
% Evand(作者联系VX：matlabfilter)
% 2024-09-26/Ver1clear; clc; close all; % 清除工作区、命令窗口和关闭所有图形窗口
rng(0)
RSSI_err = 1; % 定义RSSI测量误差
n = 100; %定义锚节点数量
% 定义锚节点位置 (x, y)
baseP = [sin(1:n)+0.01*[1:n]+1;cos(4*(1:n))+0.01*[1:n]+1;cos(2*(1:n))+0.01*[1:n]+1]';
% 使用正弦和余弦函数生成锚节点坐标，并添加微小随机偏移% 定义信号强度与距离的关系
% 假设信号强度衰减模型为: RSSI(d) = RSSI_0 - 10*n*log10(d)
RSSI_0 = -30; % 在1米处的信号强度
n = 2; % 衰减因子% 模拟未知点的位置
true_position = [1,1,1]; % 待定位点真实坐标
distances = sqrt(sum((baseP - true_position).^2, 2)); % 计算距离
fprintf('完整程序下载链接：https://gf.bilibili.com/item/detail/1106328012');
RSSI_measurements = RSSI_0 - 10*n*log10(distances) + RSSI_err*randn(size(distances)); % 添加噪声

运行结果

设置了100个锚点的定位示意图：
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展示了锚点位置、待定位点的真实位置、计算位置。
同时命令行窗口会输出准确的坐标：

RSS定位原理讲解

RSS (接收信号强度) 定位是一种基于无线信号强度进行位置估计的方法，广泛应用于室内定位和无线网络环境。以下是RSS定位的基本原理和关键概念的详细说明。

1.基本概念

·接收信号强度(RSSI):指接收设备在接收无线信号时的强度，通常以分贝(dBm)表示。RSSI值越大，表示信号越强，距离信号源越近。
·信号源：通常是Wi-Fi接入点、蓝牙设备或其他无线发射器，已知其位置。

2.信号强度与距离关系

信号强度与距离之间的关系通常可以用对数距离衰减模型来描述：

$RSSI=A-10n\cdot\log_{10}(d)+X$

$ A{:}$信号源在1米距离处的接收强度(常数),因环境不同而异。
$n :$ 环境衰减因子，反映信号在传播过程中受到的衰减程度。室内环境通常为2到4。
$ d{:}$信号源到接收设备的实际距离。
$X :$ 随机噪声，表示因环境变化造成的信号强度波动。

3. 定位原理

RSS定位的基本思路是通过测量接收到的RSSI值，结合已知信号源的位置，计算接收设备的
位置。
1.数据收集：
·在不同位置测量多个信号源的RSSI值。通过移动设备(如智能手机)收集这些数
据。2.距离估算：
·根据收集到的RSSI值，利用对数距离模型估算与每个信号源的距离。
3.位置计算：
·使用多种定位算法来计算位置，常用的方法包括：
·三角测量：利用至少三个信号源的RSSI值讲行位置估计。根据每个信号源的距离
可以在坐标系中形成一个三角形，交点即为估计位置。
·加权平均：根据每个信号源的距离对已知位置进行加权计算，得到最终估计位置。