Efficient Closed-Form Algorithms for AOA Based Self-Localization of Sensor Nodes Using Auxiliary Variables
Notice bibliographique
Résumé
Node self-localization is a key research topic for wireless sensor networks (WSNs). There are two main algorithms, the triangulation method and the maximum likelihood (ML) estimator, for angle of arrival (AOA) based self-localization. The ML estimator requires a good initialization close to the true location to avoid divergence, while the triangulation method cannot obtain the closed-form solution with high efficiency. Here, we develop a set of efficient closed-form AOA based self-localization algorithms using auxiliary variables based methods. First, we formulate the self-localization problem as a linear least squares problem using auxiliary variables. Based on its closed-form solution, a new auxiliary variables based pseudo-linear estimator (AVPLE) is developed. By analyzing its estimation error, we present a bias compensated AVPLE (BCAVPLE) to reduce the estimation error. Then we develop a novel BCAVPLE based weighted instrumental variable (BCAVPLE-WIV) estimator to achieve asymptotically unbiased estimation of locations and orientations of unknown nodes based on prior knowledge of the AOA noise variance. In the case that the AOA noise variance is unknown, a new AVPLE based WIV (AVPLE-WIV) estimator is developed to localize the unknown nodes. Also, we develop an autonomous coordinate rotation method to overcome the tangent instability of the proposed algorithms when the orientation of the unknown node is near$\pi/2$. We also derive the Cramér-Rao lower bound of the ML estimator. Extensive simulations demonstrate the new algorithms achieve much higher localization accuracy than the triangulation method and avoid local minima and divergence in iterative ML estimators.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».