無線傳感器網(wǎng)絡(luò)三維DV-Hop定位算法研究.pdf

1、現(xiàn)如今無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network, WSN)已成為IT行業(yè)中研究的熱門方向，而它的一項核心性和支撐性技術(shù)就是節(jié)點定位技術(shù)。這一技術(shù)也是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、戰(zhàn)場監(jiān)視和動物跟蹤等許多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用的前提。因此，實現(xiàn)節(jié)點高精度定位，明確事情發(fā)生的具體所在地對于傳感器節(jié)點來說是最根本的功能之一。但現(xiàn)在大多算法都限制在二維平面的定位，對于三維復(fù)雜環(huán)境網(wǎng)絡(luò)的定位算法相對較少，而三維網(wǎng)絡(luò)定位比二

2、維平面定位對于位置信息的要求更加充分，其空間的復(fù)雜度和對網(wǎng)絡(luò)的連通度、密度也相應(yīng)的增加，因此二維平面情況下的定位算法不能直接應(yīng)用在三維環(huán)境中。
　　本文主要把不需要測距的 DV-Hop算法中心思想延伸至三維環(huán)境網(wǎng)絡(luò)中，經(jīng)過分析探討3D-DV-Hop算法于定位過程當(dāng)中所具有的缺陷和導(dǎo)致其出現(xiàn)誤差原因，再經(jīng)過理論性學(xué)習(xí)和研究，提出了針對性的改進(jìn)方法。本文主要內(nèi)容和所做工作如下：
　　(1)對WSN定位技術(shù)的基本理論、算法分類、研

3、究狀況及應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)論述。重點通過對3D-DV-Hop算法基本思想、性能實現(xiàn)等進(jìn)入深入探討及研究，以此來奠定實現(xiàn)本文算法的理論基礎(chǔ)。
　　(2)為了降低三維空間網(wǎng)絡(luò)中算法對未知節(jié)點所造成的定位誤差，提高3D-DV-Hop算法定位精度，提出基于節(jié)點誤差加權(quán)和三維雙曲線定位的3D-DV-Hop改進(jìn)方法。該算法首先采用對誤差進(jìn)行加權(quán)的辦法處理待定位節(jié)點的平均跳距，然后分類選取待定位節(jié)點與錨節(jié)點間的跳段距離，最后將二維雙曲線法拓展到三維

4、環(huán)境網(wǎng)絡(luò)中求解定位節(jié)點的坐標(biāo)。仿真實驗結(jié)果表明，改進(jìn)算法在三維 WSN環(huán)境中可以對待定位節(jié)點進(jìn)行有效的定位，相較于對比文獻(xiàn)有更高的定位精度。
　　(3)由于WSN中節(jié)點一般都是雜亂且無規(guī)律的，網(wǎng)絡(luò)中邊緣地區(qū)的節(jié)點往往由于得不到錨節(jié)點確切坐標(biāo)或者得不到充分能夠完成定位的錨節(jié)點確切坐標(biāo)而使得節(jié)點定位精度降低。針對這一情況，本文主要思想是在網(wǎng)絡(luò)周邊特定區(qū)域人工安置相應(yīng)錨節(jié)點，以達(dá)到提高周邊節(jié)點完成定位的數(shù)量，進(jìn)而提高網(wǎng)絡(luò)的整體定位精度，