论文部分内容阅读
无线传感器网络是由各项高新技术支撑起来的一种功能强大且齐全的新型网络。节点定位技术作为其基础领域,引起了研究人员的高度重视。近年,相关研究者对定位技术做了大量的研究,许多与其有关的算法逐渐被改进和提出。为了对算法的相关定位能力有更深入的了解,有关人员运用了许多的评价准则对各算法的优劣做了相应的分析与讨论。但是定位中节点性能的受限、环境的复杂、网络的动态变化等有关的许多问题尚未得到有效解决,致使其未能在实际中普遍运用。定位算法作为定位技术的核心部分,需要对其进行更进一步的研究。算法要在定位精度许可范围内,尽可能的削减定位的计算次数、通信次数以及有关的能量耗损。论文的相关研究与创新:论文对四种主要的测距技术做了有关的介绍与对比;简要介绍和分析了与测距有关的三种定位算法;对各算法存在的问题做了相关的论述。论文对几种重要的非测距定位算法做了相关介绍、分析、仿真、对比。与质心算法有关的两次实验结果分析得出,采用此算法实施定位时其定位精度会受信标节点的密度、信标节点的分布、待定位节点所处位置(网络中心或网络边缘)的影响。APIT定位算法是一种改进的质心算法。所以在定位的某些方面,其相关性能会优于其它的定位算法。和其他定位算法相比,APIT定位算法定位精度比较高,定位的稳定性也比较好。在APIT定位中,部分节点有可能无法实现定位,部分未知节点在定位过程中采用APIT测试时可能会出现误判,这些因素会影响整体的定位精度。究其原因主要是在APIT定位中无法完美实现PIT测试,而它主要是采用与PIT测试相似的APIT测试。文中采用角度测量法来代替APIT测试法,解决了APIT—些相关问题,使算法有所改进。对DV-Hop算法和Amorphous定位算法进行简要介绍。实现了对DV-hop相关的实验仿真,分析了DV-Hop算法的性能。针对基于测距的几种定位算法出现的相关问题,参照三维基站测向的定位方式,在测距技术可实现的情况下,融合各方面的知识,设计出一种新的三角几何定位算法。在有关的基站测向定位中,定位需要得到与未知节点有关的仰角和方位角。当然传感器测距技术不可能实现与未知节点有关仰角的测量。为了实现与其相似的定位方法,可以测取与仰角有关的两个角以及通过余弦定理得出与方位角相关的角度,运用三角余弦定理实现仰角和方位角的求取,再运用对应节点的坐标来完成相应坐标的计算。实验结果分析得到,三角几何算法能完成高精准度的定位。为了获取更多与未知节点相关的定位数据,在综合运用各节点的相关资源的基础上,结合质心算法对原算法的相关性能做出相应改善。改进算法实验分析得出:算法的定位精准度得到进一步提高。改进算法在信标节点较少时,仍然能够实现高精准的定位,且改进算法的计算量比较少,可运用到定位精准度高且相关节点分布较少的定位场合。