無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的自身定位算法研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是微機(jī)電系統(tǒng)、片上系統(tǒng)和無(wú)線通信技術(shù)高度集成而孕育出的一種新型信息獲取和處理模式。它在環(huán)境、健康、家庭、軍事、空間探索和災(zāi)難拯救有廣闊的應(yīng)用前景，作為一個(gè)全新的領(lǐng)域，向科技工作者提出了大量的挑戰(zhàn)性的研究課題。 對(duì)于大多數(shù)的應(yīng)用，不知道傳感器的位置而感知的數(shù)據(jù)是沒(méi)有意義的。傳感器節(jié)點(diǎn)必須明確自身位置才能詳細(xì)說(shuō)明“在什么位置或區(qū)域發(fā)生了特定事件”，便于實(shí)現(xiàn)對(duì)外部目標(biāo)的定位和追蹤。由于節(jié)點(diǎn)采用電池供電，低功耗是其最主

2、要的設(shè)計(jì)目標(biāo)，而人工部署和為所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)安裝GPS接收器都會(huì)受到成本、功耗、擴(kuò)展性等問(wèn)題的限制，甚至在某些場(chǎng)合可能根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此針對(duì)其密集性，節(jié)點(diǎn)的計(jì)算、存儲(chǔ)和通信等能力都有限的特點(diǎn)設(shè)計(jì)有效的低功耗定位算法是本文的研究重點(diǎn)。 本文介紹了節(jié)點(diǎn)的定位機(jī)制，并歸納和總結(jié)了己有的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身定位系統(tǒng)和算法。大部分定位算法應(yīng)用一個(gè)潛在的假設(shè)是網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涫歉飨蛲缘模捎诘乩硇螤?，不同的?jié)點(diǎn)密度，不規(guī)則的無(wú)線路經(jīng)，和各向異性的地理

3、條件等，定位算法的性能急劇惡化。本文在PDM定位算法的基礎(chǔ)上，提出了一種新的自身定位算法——改進(jìn)型估計(jì)距離影射定位算法。利用網(wǎng)絡(luò)的局部相似性，把傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分塊，再局部進(jìn)行定位。通過(guò)采用分布式的執(zhí)行方式，設(shè)計(jì)了一種線性影射方法，采用非奇異變換技術(shù)在嵌入式空間中把估計(jì)值轉(zhuǎn)換為距離值，然后通過(guò)三角測(cè)量法計(jì)算節(jié)點(diǎn)位置。同時(shí)，為了提高覆蓋率，設(shè)計(jì)了一種基于驗(yàn)證的循環(huán)迭代算法。 此外，對(duì)提出的算法性能進(jìn)行了理論分析和仿真驗(yàn)證。在各項(xiàng)同性