距離無關(guān)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究.pdf

1、科技發(fā)展的腳步越來越快，人類已經(jīng)置身于信息時(shí)代。而作為信息獲取最重要和最基本的技術(shù)——傳感器技術(shù)，也得到了極大的發(fā)展。傳感器信息獲取技術(shù)已經(jīng)從過去的單一化漸漸向集成化、微型化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并將會(huì)帶來一場信息革命。具有感知能力、計(jì)算能力和通信能力的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和通信技術(shù)，能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對這些信息進(jìn)行處理，獲得詳盡而準(zhǔn)確的信

2、息，傳送給需要這些信息的用戶。
　　節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一。目前現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法普遍存在有受環(huán)境影響大、精確度不高、不適用于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位等問題，隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步成熟，其應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)研究對于傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)性能提高和實(shí)用性保證有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。目前WSN網(wǎng)絡(luò)比較成熟的定位算法可以分為：距離相關(guān)的定位算法和距離無關(guān)的定位算法。
　　廣泛應(yīng)用的距離

3、相關(guān)算法有：基于到達(dá)信號角度的測量法（AOA）、基于信息到達(dá)時(shí)間測量法（TOA）、基于數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)間之差測量法（TDOA）以及基于信號接收到的強(qiáng)度估計(jì)測量法（RSSI）。相比較而言，距離無關(guān)定位算法更適合WSN應(yīng)用環(huán)境。目前有三維定位算法、三邊定位算法，基于跳數(shù)的DV-HOP定位算法等。
　　WSN網(wǎng)絡(luò)的局限性使得距離相關(guān)的定位算法在部分環(huán)境中無法應(yīng)用。因此，為了更好地實(shí)現(xiàn)WSN定位，本文對基于跳數(shù)的DV-HOP(Distance

4、 Vector-Hop)定位算法進(jìn)行研究探討，在經(jīng)典 DV-HOP算法基礎(chǔ)上，結(jié)合質(zhì)量彈性模型（MSO）提出了改進(jìn)的DHM（DV-HOP-MSO）定位算法，提高了定位算法的全局收斂能力。結(jié)合質(zhì)心算法（Centroid Algorithm），提出了基于虛擬信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的VBNLA（Virtual Beacon Node Location Algorithm）算法，針對定位精度的問題，結(jié)合了接收的信號強(qiáng)度指示（RSSI）和范圍免測距定位機(jī)制，采