基于信賴域優(yōu)化的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究.pdf

1、能獲得傳感器節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)位置是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要原由，因此節(jié)點(diǎn)定位算法是定位領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。由于測(cè)距技術(shù)的限制及各種環(huán)境因素的影響，錨節(jié)點(diǎn)與未知節(jié)點(diǎn)間的距離測(cè)量值總是存在一定的誤差，因此基于距離的定位算法很難求得未知節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。目前很多專家學(xué)者針對(duì)各種測(cè)距技術(shù)及環(huán)境提出了相應(yīng)的定位算法獲取未知節(jié)點(diǎn)更精確的坐標(biāo)位置。
　　本文針對(duì)基于距離的分布式網(wǎng)絡(luò)定位算法存在定位誤差較大的問(wèn)題，采用“化整為零”的思想，先

2、提高單個(gè)未知節(jié)點(diǎn)的定位精度，從而減小整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的定位誤差。目前大部分的研究是將定位問(wèn)題轉(zhuǎn)換成最優(yōu)化問(wèn)題，通過(guò)求解目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解獲取未知節(jié)點(diǎn)的估計(jì)位置。針對(duì)只有一個(gè)未知節(jié)點(diǎn)的單源定位問(wèn)題而言，基于平方距離的最小二乘(squared-range-based least squares, SRLS)問(wèn)題已經(jīng)得到很好地解決，有算法能夠求得其全局最優(yōu)解。而鑒于基于距離的最小二乘(range-based least squares, RLS)函數(shù)非

3、凸且非光滑，到目前為止有效求得該問(wèn)題的精確解仍然是個(gè)開(kāi)放性問(wèn)題，因此本文主要研究該問(wèn)題。與大部分文獻(xiàn)將RLS函數(shù)轉(zhuǎn)化成凸函數(shù)，然后求得轉(zhuǎn)換函數(shù)的全局最優(yōu)解不同，本文從 RLS函數(shù)的非光滑特性出發(fā)，求得 RLS函數(shù)的局部最優(yōu)解。本文通過(guò)引入一個(gè)參數(shù)將原目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)換成可微的光滑函數(shù)，提出了一個(gè)基于信賴域優(yōu)化的DTR算法有效求得未知節(jié)點(diǎn)較為精確的坐標(biāo)位置。仿真結(jié)果表明與其他算法相比，DTR算法在提高定位精度的同時(shí)也能減少迭代次數(shù)。
　　

4、針對(duì)未知節(jié)點(diǎn)較多的網(wǎng)絡(luò)定位問(wèn)題，本文將原子多邊算法定位看成單源定位問(wèn)題，把DTR算法應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)定位中，提出了一個(gè)改進(jìn)的定位算法，并從多次仿真結(jié)果的平均值和單次仿真結(jié)果兩方面詳細(xì)分析了改進(jìn)算法的性能，仿真結(jié)果表明改進(jìn)的算法比原始算法及基于半定松弛的原始算法定位精度更高。本文分別討論了影響定位誤差的兩個(gè)因素：引入?yún)?shù)的數(shù)值及由測(cè)距誤差導(dǎo)致錨節(jié)點(diǎn)與未知節(jié)點(diǎn)組成的圖形結(jié)構(gòu)的改變。
　　本文從局部?jī)?yōu)化的角度解決了目標(biāo)函數(shù)非凸非光滑的定位問(wèn)題