基于信賴域優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究.pdf

1、能獲得傳感器節(jié)點的準確坐標位置是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用的一個重要原由，因此節(jié)點定位算法是定位領(lǐng)域的一個研究熱點。由于測距技術(shù)的限制及各種環(huán)境因素的影響，錨節(jié)點與未知節(jié)點間的距離測量值總是存在一定的誤差，因此基于距離的定位算法很難求得未知節(jié)點的準確位置。目前很多專家學者針對各種測距技術(shù)及環(huán)境提出了相應(yīng)的定位算法獲取未知節(jié)點更精確的坐標位置。
　　本文針對基于距離的分布式網(wǎng)絡(luò)定位算法存在定位誤差較大的問題，采用“化整為零”的思想，先

2、提高單個未知節(jié)點的定位精度，從而減小整個網(wǎng)絡(luò)的定位誤差。目前大部分的研究是將定位問題轉(zhuǎn)換成最優(yōu)化問題，通過求解目標函數(shù)的最優(yōu)解獲取未知節(jié)點的估計位置。針對只有一個未知節(jié)點的單源定位問題而言，基于平方距離的最小二乘(squared-range-based least squares, SRLS)問題已經(jīng)得到很好地解決，有算法能夠求得其全局最優(yōu)解。而鑒于基于距離的最小二乘(range-based least squares, RLS)函數(shù)非

3、凸且非光滑，到目前為止有效求得該問題的精確解仍然是個開放性問題，因此本文主要研究該問題。與大部分文獻將RLS函數(shù)轉(zhuǎn)化成凸函數(shù)，然后求得轉(zhuǎn)換函數(shù)的全局最優(yōu)解不同，本文從 RLS函數(shù)的非光滑特性出發(fā)，求得 RLS函數(shù)的局部最優(yōu)解。本文通過引入一個參數(shù)將原目標函數(shù)轉(zhuǎn)換成可微的光滑函數(shù)，提出了一個基于信賴域優(yōu)化的DTR算法有效求得未知節(jié)點較為精確的坐標位置。仿真結(jié)果表明與其他算法相比，DTR算法在提高定位精度的同時也能減少迭代次數(shù)。
　　

4、針對未知節(jié)點較多的網(wǎng)絡(luò)定位問題，本文將原子多邊算法定位看成單源定位問題，把DTR算法應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)定位中，提出了一個改進的定位算法，并從多次仿真結(jié)果的平均值和單次仿真結(jié)果兩方面詳細分析了改進算法的性能，仿真結(jié)果表明改進的算法比原始算法及基于半定松弛的原始算法定位精度更高。本文分別討論了影響定位誤差的兩個因素：引入?yún)?shù)的數(shù)值及由測距誤差導致錨節(jié)點與未知節(jié)點組成的圖形結(jié)構(gòu)的改變。
　　本文從局部優(yōu)化的角度解決了目標函數(shù)非凸非光滑的定位問題