無(wú)線傳感器中節(jié)點(diǎn)定位算法研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks)作為一種新興的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在軍事、工農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和其它眾多領(lǐng)域有著很高的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景，是目前學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。而在眾多的應(yīng)用中，節(jié)點(diǎn)定位是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基本而且關(guān)鍵的問(wèn)題。由于WSN的自組織性、拓?fù)鋭?dòng)態(tài)頻變性、節(jié)點(diǎn)資源受限性以及無(wú)線傳輸不可靠性等特點(diǎn)，使得研究高精度、低能耗和魯棒性的WSN節(jié)點(diǎn)定位機(jī)制成為一項(xiàng)重要且意義深遠(yuǎn)的工作。本文對(duì)無(wú)線傳

2、感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)進(jìn)行了深入研究，取得了如下研究成果：
　　 (1)提出一種遺傳模擬退火算法與RSSI測(cè)距技術(shù)相結(jié)合的定位方法
　　 由于定位問(wèn)題本質(zhì)上是一個(gè)最優(yōu)化問(wèn)題，針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的特點(diǎn)，已有一種基于模擬遺傳退火的節(jié)點(diǎn)定位算法來(lái)解決定位算法中的精度和效率問(wèn)題。該算法被用在無(wú)需測(cè)距技術(shù)的DV-Hop定位中，但DV-Hop定位技術(shù)應(yīng)用局限性較大。此技術(shù)要求均勻分布的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且在這樣的環(huán)境下其修正量才

3、能夠合理的估計(jì)跳與跳之間的距離。顯然，對(duì)于實(shí)際的環(huán)境而言，這種假設(shè)是不切實(shí)際的。本文將此遺傳模擬退火算法引入RSSI定位機(jī)制中而提出了一種定位方法，并用Matlab仿真工具分別GASA-HOP定位方法和GASA-RSSI定位方法進(jìn)行了仿真比較。比較分析可知，相同條件下，本文提出的定位方法要比GASA-HOP定位方法定位精度高，消耗能量小，達(dá)到了降低網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)的目的。
　　 (2)提出一種基于RSSI分布式定位算法
　　 一

4、般來(lái)說(shuō)，WSN中節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，分布范圍廣泛且不規(guī)則，難于進(jìn)行集中式控制。本文提出了一種未知節(jié)點(diǎn)自我子網(wǎng)映射的分簇算法，可用于WSN節(jié)點(diǎn)分布式定位中。錨節(jié)點(diǎn)根據(jù)地理位置劃分感知區(qū)域，實(shí)現(xiàn)錨節(jié)點(diǎn)對(duì)周?chē)W(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母兄?，同時(shí)未知節(jié)點(diǎn)接受可通信范圍內(nèi)所有錨節(jié)點(diǎn)RSSI值，根據(jù)RSSI值的大小排序和空間區(qū)域作映射，從而實(shí)現(xiàn)未知節(jié)點(diǎn)自我分簇的方法。同時(shí)各個(gè)簇的主節(jié)點(diǎn)獲得簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)連通信息和可通信節(jié)點(diǎn)間的RSSI值，最后用線性規(guī)劃方法實(shí)現(xiàn)對(duì)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的定位