無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式多維標(biāo)度定位算法研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、Internet及無(wú)線通信、分布式信息處理技術(shù)等，在軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)難救援及其他商業(yè)活動(dòng)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的位置是隨機(jī)且未知的，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確地定位是傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的前提，也是研究的熱點(diǎn)。
　　 多維標(biāo)度技術(shù)的系列方法是一類有效的節(jié)點(diǎn)定位法，但度量多維標(biāo)度有一定的局限性，要求實(shí)體間的相異性與實(shí)體間的距離保持線性關(guān)系。而非度量多維標(biāo)度技術(shù)在定位中對(duì)實(shí)體間的相

2、異性與實(shí)體間的距離關(guān)系沒有嚴(yán)格的要求，只需要滿足單調(diào)的順序等級(jí)關(guān)系。目前利用非度量多維標(biāo)度技術(shù)還有一定的技術(shù)難度，計(jì)算和通信的代價(jià)會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)的增多而迅速增大，不適合于大規(guī)模的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并且在部分節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的情況下適應(yīng)性不強(qiáng)，如果網(wǎng)絡(luò)中有少量節(jié)點(diǎn)移動(dòng)，需要再重新定位所有節(jié)點(diǎn)。
　　 本文討論和分析了多維標(biāo)度技術(shù)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位中的應(yīng)用方式，提出了一種分布式多維標(biāo)度定位算法NMDS-RSSI-C(D)(Non-metr

3、ic Multidimensional-Receive Singnal Strength Indicator-Cluster(Distributed))，該算法將節(jié)點(diǎn)間的無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度指示值直接作為節(jié)點(diǎn)間的相異性數(shù)據(jù)，在每個(gè)局部網(wǎng)絡(luò)的簇頭計(jì)算局部網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的最短路徑，運(yùn)用非度量多維標(biāo)度技術(shù)來(lái)計(jì)算節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。通過(guò)利用局部信息計(jì)算出局部相對(duì)坐標(biāo)圖，然后再由若干局部相對(duì)坐標(biāo)圖合并成全局相對(duì)坐標(biāo)圖。非度量多維標(biāo)度技術(shù)對(duì)實(shí)體間的相異性與實(shí)體間的距離

4、關(guān)系只需滿足單調(diào)的順序等級(jí)關(guān)系，不需要定量的表示出來(lái)。而RSSI測(cè)距是通過(guò)接收節(jié)點(diǎn)收到的信號(hào)的強(qiáng)度值，利用的無(wú)線信號(hào)傳播模型把無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度值轉(zhuǎn)化為距離。采用二者的結(jié)合能直接對(duì)無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度值進(jìn)行定位省去了繁瑣的轉(zhuǎn)換過(guò)程，減少了由于無(wú)線信號(hào)傳播模型中的參數(shù)不準(zhǔn)確而帶來(lái)的計(jì)算誤差。
　　 最后，本文對(duì)NMDS-RSSI—C(D)算法和MDS-MAP(D)算法進(jìn)行比較，當(dāng)兩種算法在節(jié)點(diǎn)連通度較低時(shí)，定位誤差都很大。但是，本文提出的算法在