基于半定規(guī)劃的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量微型、低成本、低功率,具有感應(yīng)、通信和處理信息能力的傳感器節(jié)點組成的,其目的是感知網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)監(jiān)測對象的信息并將信息通過多跳的方式發(fā)送給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用十分廣泛,包括環(huán)境監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)、醫(yī)療保健、家庭使用和軍事監(jiān)控等。監(jiān)測目標(biāo)的信息只有在其位置已知時才是有用的,由此產(chǎn)生了定位算法。節(jié)點定位的準(zhǔn)確度是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的有效性的前提和主要因素,因此,如何確定傳感器節(jié)點的位置成為了熱點問題。
　　

2、針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)動態(tài)變化的特性,本文提出一種新的分布式節(jié)點定位算法:基于半定規(guī)劃(Semidefinite Programming,SDP)和多維標(biāo)度(Multidimensional Scaling,MDS)的分布式節(jié)點定位算法(DLSM)。該算法的主要思想是將整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)劃分成若干個局部定位區(qū)域,在每個局部定位區(qū)域使用MDS定位算法或SDP定位算法構(gòu)建局部相對定位圖,然后將全部的局部相對定位圖進行合并,構(gòu)成全局相對定

3、位圖,最后利用錨節(jié)點的地理位置信息得到節(jié)點的估計位置。仿真實驗結(jié)果表明,DLSM算法具有較高的定位精度,減少了通信量,只需少量錨節(jié)點,尤其適用于傳感器節(jié)點分布不均勻的網(wǎng)絡(luò)。
　　 針對傳感器節(jié)點能量有限的特性,本文將剛性圖理論應(yīng)用到節(jié)點定位技術(shù),將其與集中式的半定規(guī)劃算法結(jié)合,提出了一種新的集中式定位算法:基于剛性圖的半定規(guī)劃定位算法(SDP-R)。本文在兩種不同的場景中對算法進行仿真實驗,結(jié)果表明SDP-R算法能夠減少定位過程