無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)自定位系統(tǒng)和算法.pdf

1、分類號(hào)分類號(hào)學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)20046123000292004612300029學(xué)校代碼學(xué)校代碼10487密級(jí)密級(jí)碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文學(xué)位申請(qǐng)人學(xué)位申請(qǐng)人：郭昀學(xué)科專業(yè)學(xué)科專業(yè)：物理電子學(xué)物理電子學(xué)指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師：羅風(fēng)光羅風(fēng)光教授羅志祥羅志祥副教授副教授答辯日期答辯日期：2007年01月25日無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)自定位無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)自定位系統(tǒng)和系統(tǒng)和算法算法I摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究和發(fā)展使得其應(yīng)用越來越廣泛。在人類不宜到達(dá)的環(huán)境中

2、部署傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要應(yīng)用，在軍事和民用領(lǐng)域都有著深遠(yuǎn)的意義。節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文介紹了現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位系統(tǒng)和算法，分析了各種算法的優(yōu)缺點(diǎn)，在DVHop算法的基礎(chǔ)上提出一種新的距離無關(guān)的節(jié)點(diǎn)定位算法，并進(jìn)行了算法在三維空間中的推廣。傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)使其具有可以調(diào)節(jié)的通信半徑。在滿足通信連通度的前提下應(yīng)盡量減少單跳通信距離，減少能量損耗。采用最大通信半徑時(shí)，監(jiān)

3、測(cè)區(qū)域內(nèi)大部分節(jié)點(diǎn)都能夠直接和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行“握手”，并記錄此時(shí)的通信半徑。統(tǒng)計(jì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目，逐步縮小通信半徑，使鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目達(dá)到理想值。各個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的分組信息，并通過公式計(jì)算與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的距離，最后，用極大似然法確定節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。本算法中采用信標(biāo)節(jié)點(diǎn)通信半徑和跳段數(shù)公式計(jì)算兩種方法比較來確定節(jié)點(diǎn)之間的距離，能夠?qū)⒄`差控制在一定范圍內(nèi)。采用100個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，在不同的覆蓋范圍和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)密度下進(jìn)行軟件仿真。比較仿真結(jié)果