论文部分内容阅读
无线传感器网络是由大量节点组成的自组织网络,节点通常都是随机分布的,能否及时、准确地对节点进行定位是目前需要研究的重要课题。无线传感器网络节点定位算法主要可分为基于测距的定位算法和基于非测距的定位算法,前者定位精度较好,但是对硬件、环境等方面因素要求较高,基于非测距的定位算法就可以不依赖于硬件、环境、能量等因素,仅仅是根据网络的连通度等信息就可以实现较好地定位。本文主要工作有以下几方面内容。针对基于无线传感器网络的原始DV-Hop经典算法中锚节点与定位节点只有一跳距离时的近似计算会产生比较大的误差这一问题,提出了一种在原有的DV-Hop算法的基础上引进了RSSI测距技术来判断锚节点和未知节点之间是否只有一跳距离,从而进一步确定是否使用DV-Hop算法中的方法来近似它们之间的距离。提出的新算法是基于测距和基于非测距两类算法的结合。既不需要对硬件有较高的要求,又能节约测距的成本,对提出的新算法在定位精度、存储开销和能量消耗等方面进行了性能分析和仿真计算。计算结果表明新算法中的定位精度能得到有效地提高。针对质心算法它的粗粒度性而又误差高、要求较大的锚节点比例等问题,结合上述改进后的DV-Hop定位算法和RSSI测距技术,提出了一种新的质心算法。此算法中运用了加权求平均的理念,使得新的算法中估计位置坐标与未知节点的实际坐标之间的误差更小,且越来越趋近于未知节点的实际坐标,从而定位精确度有了一定的提高。本课题研究的主要算法,都属于无线传感器网络非测距技术的定位算法,同时又各有优势。第一种算法是基于跳数的非测距定位算法,跳数值小就减小了误差的累积,不需要测距就可以达到比较准确的定位,节省了网络中的开销和能量的损耗,适用于硬件要求不高、节点连通度比较好、未知节点与锚节点的跳数比较小的环境。第二种算法是完全基于邻居关系的定位算法,计算简单,节省网络资源与能量,误差较小,适用于锚节点比例较多的网络中。两种算法都在原有算法的基础上做到了计算复杂度和能源损耗方面的改进,能够更精确地进行定位。