無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)無(wú)需測(cè)距定位算法的研究.pdf

1、隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的迅速發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用前景越來(lái)越廣泛，如可以應(yīng)用到軍事國(guó)防、智能交通、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、制造業(yè)，精細(xì)農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域。作為一種新興的信息獲取和處理技術(shù)，它已成為當(dāng)下通信和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。
　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位是WSN中眾多應(yīng)用的基礎(chǔ)，定位精度是其關(guān)鍵性指標(biāo)之一。傳感器節(jié)點(diǎn)所測(cè)量的數(shù)據(jù)信息是和節(jié)點(diǎn)的位置信息緊密相關(guān)的。目前，雖然已有不少定位算法被提出，但是都還在理論研究階段，節(jié)

2、點(diǎn)自定位仍然是該領(lǐng)域中一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的難題。在考慮節(jié)點(diǎn)能量、成本和體積的限制條件下，設(shè)計(jì)低能耗、低成本、低復(fù)雜度和高定位精度的WSN節(jié)點(diǎn)的定位系統(tǒng)是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　本文在比較基于測(cè)距和無(wú)需測(cè)距兩種定位算法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了無(wú)需測(cè)距的DV-hop定位算法。
　　首先，簡(jiǎn)單介紹了無(wú)線傳感器定位技術(shù)的研究背景、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和研究意義等，概述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)特征和WSN中的關(guān)鍵技術(shù)；總結(jié)WSN中定位算

3、法的分類，介紹了節(jié)點(diǎn)測(cè)量方法和無(wú)需測(cè)距中的幾種典型的定位算法原理和特點(diǎn)，給出了無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)定位的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
　　其次，論文重點(diǎn)分析了DV-hop算法及其存在的問(wèn)題，分別從求平均跳距及坐標(biāo)求解兩個(gè)階段對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)，提出性能更高的改進(jìn)定位算法MyEDV-hop。從節(jié)點(diǎn)定位誤差、覆蓋率和計(jì)算量三個(gè)方面對(duì)幾種算法進(jìn)行比較。MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)證明，MyEDV-hop性能最好。
　　最后，雖然MyEDV-hop算法已經(jīng)提高了性

4、能，但是應(yīng)用到實(shí)際環(huán)境中，定位精度仍不夠，而且還易受到環(huán)境條件的限制。論文在分析Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合Taylor級(jí)數(shù)定位精度高，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)的特點(diǎn)，將高定位精度MyEDV-hop的定位結(jié)果作為Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)法初值，解決了Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)法初值不易確定的問(wèn)題，從而提出了一種基于MyEDV-hop和Taylor級(jí)數(shù)算法結(jié)合的定位算法MyEDV-hop+。實(shí)驗(yàn)證明，MyEDV-hop+算法的性能更好，更加的符