基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)涉及傳感器技術(shù)、微機(jī)電技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無線通信技術(shù)等眾多學(xué)科，已經(jīng)成為當(dāng)前IT領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。由于具有網(wǎng)絡(luò)自組織、覆蓋面廣、高容錯(cuò)性等優(yōu)點(diǎn)，以及組網(wǎng)成本低、構(gòu)建靈活、方便等特點(diǎn)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)正在發(fā)展成為一種獲取信息的新興手段，在軍事和民用等領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，其應(yīng)用將會(huì)愈加廣泛。
　　由于網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)自身的精確定位是提供監(jiān)測(cè)事件位置信息的前提，所以節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)

2、是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一項(xiàng)核心支撐技術(shù)。節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的研究對(duì)于提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的整體性能和保證其可靠性有著重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。但是迄今為止，定位精度仍未達(dá)到令人滿意的程度，尤其是在存在干擾的情況下，定位精度還有待提高。
　　本文首先論述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的基本原理、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的分類、性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。接下來針對(duì)傳統(tǒng)的基于RSSI（ReceivedSignalStrengthIndicator）定位算法在非理想環(huán)

3、境下定位精度較低的缺點(diǎn)，提出了一種基于RSSI校驗(yàn)和彈簧模型優(yōu)化的節(jié)點(diǎn)定位算法CLSSM（CollaborativeLocalizationSchemeFromSpringModel）。該算法通過為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)建立彈簧模型（SpringModel,SM），利用基于連通性的彈簧模型對(duì)RSSI校驗(yàn)算法的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，從而提高了算法的定位精度。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在相同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下CLSSM算法要優(yōu)于傳統(tǒng)的RSSI定位算法。尤其在定位精度方面

4、，CLSSM算法比RSSI校驗(yàn)算法提高了約19％。
　　本文還深入研究了移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)，提出了EMCB（EnhancedMonteCarloLocalizationBoxed）定位算法。該算法在蒙特卡洛箱（MonteCarloLocalizationBoxed,MCB）算法基礎(chǔ)之上，借鑒遺傳算法的思想，將遺傳算法中的交叉和變異操作引入到樣本的選擇過程中，對(duì)樣本進(jìn)行優(yōu)化，使樣本選擇向后驗(yàn)密度值較大的區(qū)域轉(zhuǎn)移，從而有效