無線傳感器網絡中基于非測距定位算法的研究.pdf

1、無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network,WSN)技術結合了微控制技術和無線通信技術等，是近幾年新興的物聯(lián)網關鍵技術之一。WSN由大量微型傳感器節(jié)點組成，節(jié)點將收集到的信息最終傳送到監(jiān)控臺，實現(xiàn)人類監(jiān)控物理世界。許多應用如森林防火、跟蹤監(jiān)測等需要知道信息所在的地理位置，所以節(jié)點定位技術相當重要。根據是否基于測距，一般將定位技術分為兩大類：基于測距的定位和基于非測距的定位?；诜菧y距的算法操作簡單、硬件成本低，所以應

2、用較廣泛，但定位精度不高。
　　為了提高基于非測距定位算法的定位精度，減小定位誤差，本文提出一系列改進的基于非測距定位方法，并用MATLAB實驗仿真并分析結果。研究的主要內容及成果如下：
　　1.在新的錨節(jié)點人工部署環(huán)境中仿真基于非測距算法。在二、三維空間，采用一種錨節(jié)點部署在小幾何區(qū)域中心的部署方法。仿真DV-Hop算法、質心算法，研究新的錨節(jié)點部署模式在不同通信半徑和不同錨節(jié)點個數(shù)下的定位規(guī)律，并與隨機部署環(huán)境對比驗證。

3、
　　2.改進DV-Hop算法。修改利用最小均方差準則求錨節(jié)點平均每一跳距離的公式參數(shù)，發(fā)現(xiàn)存在最佳參數(shù)值，使定位精度在最佳定位參數(shù)范圍內達到最高。并將最佳參數(shù)值下的DV-Hop算法在上述錨節(jié)點部署環(huán)境仿真，實驗驗證進一步提升了定位精度。
　　3.進一步提高基于多通信半徑DV-Hop算法定位精度。針對現(xiàn)有的多通信半徑算法，改進計算跳數(shù)值方法，從而進一步精化跳數(shù)值，并結合最佳參數(shù)值概念進一步提高定位精度。將改進的多通信半徑算法

4、應用在上述錨節(jié)點人工部署環(huán)境，又進一步提升了定位精度。
　　4.提出二維分級定位的算法。將定位過程分為多級，第一級采用基于閾值的優(yōu)先質心算法，并升級為錨節(jié)點后參與下一級的定位，以后每一級采用基于閾值的優(yōu)先DV-Hop算法，直到所有節(jié)點完成定位估計。
　　5.利用最佳參數(shù)值、最佳通信半徑、最佳閾值等規(guī)劃最佳定位條件，提出分兩個階段的基于非測距算法。第一階段，采用基于優(yōu)先閾值的質心定位算法。首先找出不同定位條件下的最佳閾值和最佳