基于矩陣重構的無線傳感網(wǎng)絡定位算法研究.pdf

1、大量帶有無線通訊功能的微型傳感器組成應用廣泛的無線傳感網(wǎng)絡。近年來，出現(xiàn)了許多的應用系統(tǒng)是建立在無線傳感網(wǎng)絡的基礎上。由于多數(shù)無線傳感網(wǎng)絡應用系統(tǒng)需要傳感器節(jié)點的位置信息，定位已經(jīng)成為無線傳感網(wǎng)絡中的一個研究熱點。由于目前提出的定位算法對測距誤差和網(wǎng)絡的拓撲結構較為敏感，在較差的網(wǎng)絡環(huán)境下容易產(chǎn)生較大定位誤差。歐氏距離平方矩陣的低秩屬性，為矩陣恢復理論應用到無線傳感網(wǎng)絡定位提供了可能。
　　本文的研究工作主要就是圍繞如何用矩陣恢復

2、理論和多維定標(MDS)來解決無線傳感網(wǎng)絡的定位問題。針對傳感網(wǎng)絡應用到復雜環(huán)境下，連通性低、測距信息有限、測距數(shù)據(jù)有噪音的場景提出了基于增廣拉格朗日矩陣填充的定位算法。該方法基于傳感器網(wǎng)節(jié)點間距離矩陣低秩特性，將部分采樣信息下的距離恢復問題建模為高斯噪音情形下的矩陣補全問題。通過矩陣填充推測出未測量的距離信息同時過濾由于外界環(huán)境帶來的噪音與異常，減少了環(huán)境噪聲對定位的影響，提高了定位穩(wěn)定性和定位精度。實驗結果表明，與OPTSPACE

3、POSITIONING算法相比，本文提出的算法減少了約31％和6％的定位誤差，且定位穩(wěn)定性較好。針對傳統(tǒng)基于測距的定位方法需要大量節(jié)點距離信息以及多徑效應、噪聲干擾等導致的節(jié)點測距誤差問題，提出了一種基于矩陣恢復的WSNs節(jié)點定位方法。該方法基于傳感器網(wǎng)節(jié)點間距離矩陣低秩特性，將部分采樣信息下的距離恢復問題建模為異常值(outlier)情形下的矩陣補全問題，采用分離異常的矩陣分解方法DRMF結合矩陣填充算法FPCA的算法PFCA-DRM