مکان یابی هدف به روش الگوریتم دو گام افزایشی به همراه خوشه بندی

مکان یابی هدف از گذشته مورد توجه بسیاری از کارهای پژوهشی انجام گرفته در عرصه¬های مخابراتی می باشد. امروزه با توجه به ظهور شبکه¬های حسگر بی سیم، مکان یابی با استفاده از این شبکه¬ها دارای اهمیت به سزایی است. یکی از مهمترین روش¬های موجود، مکان یابی هدف با اندازه گیری اختلاف زمان ورود سیگنال¬ها و با بهره گیری از روش بیش ترین شباهت می باشد. از مزایای استفاده از این روش دقت بالاتر آن و بهینه بودن مجانبی آن نسبت به سایر روش¬ها است. از چالش¬های استفاده از روش بیشترین شباهت ، نیاز این روش به مقدار¬دهی اولیه مناسب و احتمال همگرا نشدن آن به پاسخ نهایی می¬باشد. از طرف دیگر استفاده از شبکه¬های حسگر بی سیم به دلیل منابع محدود انرژی، چالش دیگری در بحث مکان یابی با استفاده از این شبکه¬ها ایجاد می کند. در این پایان نامه برای غلبه بر محدودیت انرژی در شبکه¬های حسگر بی سیم، ایده خوشه¬بندی حسگر¬ها به کار رفته است. برای غلبه بر نیاز روش بهینه¬ی بیشترین شباهت به مقداردهی اولیه مناسب، در هر خوشه برای تخمین مکان هدف، الگوریتم دو گامی پیشنهاد شده که در گام اول به کمک روش درون یابی کروی تخمین اولیه نسبتا خوب و سریعی از مکان هدف بدست می¬آید؛ سپس در گام دوم، از این مقدار به عنوان مقدار اولیه برای حل مسئله تخمین با روش بیشترین شباهت، استفاده می شود. برای مشکل عدم همگرایی روش بیشترین شباهت، الگوریتم همکارانه افزایشی بین خوشه¬ها ارائه شده است که هر خوشه نتیجه تخمین خود به را به خوشه مجاور بعدی ارسال می کند و این روند بصورت افزایشی بین خوشه¬ها ادامه پیدا می کند، و در انتها با ترکیب نتایج رسیده به همراه معیاری از صحت نتیجه هر خوشه و حذف نتایج ضعیف، احتمال عدم همگرایی نتیجه نهایی به جواب مسئله به شدت کاهش پیدا کرده و دقت الگوریتم نیز افزایش می یابد. ارزیابی این الگوریتم با هدف تعیین مکان شلیک گلوله انجام گرفته و نتایج نشان می¬دهد چالش¬های اشاره شده رفع شده و عملکرد روش پیشنهادی نسبت به سایر روش¬های موجود، بهبود یافته است.