標題: 信標節點位于等邊三角形頂點的MATLAB仿真 [打印本頁]
作者: jyuro 時間: 2018-10-22 00:21
標題: 信標節點位于等邊三角形頂點的MATLAB仿真
%信標節點位于等邊三角形頂點的仿真
clc
clear all
%A,B,C為三個選定的信標節點,節點坐標已知(為便于防真及驗證,代碼中采用的等邊三角形)
for t = 1:5
A = [0,0];
B = [5*t,5*t*sqrt(3)];
C = [10*t,0];
nums = [A(1),A(2),B(1),B(2),C(1),C(2)];
p = min(nums);
q = max(nums);
L = sqrt((A(1)-C(1))^2+(A(2)-C(2))^2);
m = 5;
%生成在[p,q]上滿足均勻分布的隨機數矩陣
%即生成一組m行2列的有可能落在等邊三角形區域內的坐標
numbox = p+(q-p)*rand(m,2);
%計數初值,最終根據計算將隨機生成的點中落在等邊三角形區域內的坐標存放于新的矩陣
n = 1;
for i = 1:m
dA(i) = sqrt((numbox(i,1)-A(1))^2+(numbox(i,2)-A(2))^2);
dB(i) = sqrt((numbox(i,1)-B(1))^2+(numbox(i,2)-B(2))^2);
dC(i) = sqrt((numbox(i,1)-C(1))^2+(numbox(i,2)-C(2))^2);
%將確實在等邊三角形區域內的坐標存入P_position矩陣
if (dA(i)<=L) & (dB(i)<=L) & (dC(i)<=L)
P_position(n,1) = numbox(i,1);
P_position(n,2) = numbox(i,2);
n = n+1;
end
end
%N為隨機生成的點中落在等邊三角形區域內的點(測試點)的個數
N = n-1
if N == 0
disp('所取的隨機坐標無一落在等邊三角形內,請增大m值重新運行程序.')
return
end
%計算測試點離三個頂點的實際距離
%dis為N行3列的矩陣,用于存放N個測試點分別到等邊三角形三個頂點A,B,C的實際距離
for i = 1:N
dis(i,1) = sqrt((P_position(i,1)-A(1))^2+(P_position(i,2)-A(2))^2);
dis(i,2) = sqrt((P_position(i,1)-B(1))^2+(P_position(i,2)-B(2))^2);
dis(i,3) = sqrt((P_position(i,1)-C(1))^2+(P_position(i,2)-C(2))^2);
end
%根據函數Distance計算測試點離三個頂點的測試距離(考慮了衰減及環境誤差等)
%dis_test為N行3列的矩陣,用于存放N個測試點分別到等邊三角形三個頂點A,B,C的測試距離
a = 7; %由RSSI計算T-R距離時使用的參數
for i = 1:N
dis_test(i,1) = Distance(dis(i,1),a);
dis_test(i,2) = Distance(dis(i,2),a);
dis_test(i,3) = Distance(dis(i,3),a);
end
%根據函數Triangle及求得的測試距離進行定位
%P_calculate為N行2列的矩陣,用于存放定位后的N個坐標
for i = 1:N
P_temp = Triangle(A,B,C,dis_test(i,1),dis_test(i,2),dis_test(i,3));
P_calculate(i,1) = P_temp(1);
P_calculate(i,2) = P_temp(2);
end
%由于測試距離相比真實距離有誤差,三角計算中的兩圓有可能無交點,導致方程無實根.
%于是P_calculate中會出現虛數.在測試中虛數無實際意義,因此取其實部存放于另一矩陣
for i = 1:N
P_calculate_real(i,1) = real(P_calculate(i,1));
P_calculate_real(i,2) = real(P_calculate(i,2));
end
%對比測試點的定位坐標與實際坐標之間的誤差
P_position;
P_calculate;
P_calculate_real;
%計算定位結果與真實坐標之間的距離誤差平均值e_average(測試點等概率)
e_sum = 0;
for i = 1:N
e = sqrt((P_calculate_real(i,1)-P_position(i,1))^2+(P_calculate_real(i,2)-P_position(i,2))^2);
e_sum = e_sum+e;
end
e_average = e_sum/N;
e_average_percent = e_average/L;
e_average_box(t) = e_average
e_average_percent_box(t) = e_average_percent
end
x = [1:5:25];
e_average_box(t) = e_average;
y = e_average_box(t);
plot(x,y,'b-')
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