无线传感器网络自定位算法研究

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随着微电子技术、计算机技术和无线通信技术等不断进步,无线传感网络逐渐成为一种新型的应用网络。而节点定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,对其研究具有非常重要的理论和实际意义,本文主要研究节点的自身定位算法。本论文所做工作主要为以下三方面:(1)论文首先介绍了无线传感器网络的基本概念、体系结构、性能评价标准和应用前景。其次,对无线传感器网络中典型的无须测距的定位算法进行了归纳总结,指出了各种算法的优越性和局限性,为下一步研究作铺垫。(2)提出了一种基于修正平均每跳距离的DV-Hop改进算法。原始算法只考虑了距离未知节点最近锚节点估计的平均每跳距离,而这个平均每跳距离与网络的实际平均每跳距离差别较大。本文通过考虑多个锚节点估计的平均每跳距离,利用锚节点与未知节点之间的跳数和环境影响因素进行加权,仿真结果表明:与原始算法相比,本文算法更合理地估计了平均每跳距离,最后并采取相关优化措施来进一步提高定位精度。(3)提出了两种加权质心改进算法:基于优先级的迭代加权质心算法和多跳质心算法。基于无须测距的加权质心算法具有算法简单、定位误差较小等优点,缺点是需要通过大量的锚节点参与实现定位。针对该算法这一缺点,基于优先级的迭代加权质心算法将实现定位的未知节点升级为锚节点,并通过相关措施控制迭代的误差累积;多跳加权质心算法则利用单跳外的锚节点信息实现定位。仿真结果表明:在锚节点数目较少的条件下,两种改进算法能实现较高的定位精度。
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