無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于分簇的可擴(kuò)展相對(duì)定位算法研究.pdf

1、由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在部署時(shí)通常隨機(jī)播撒，大部分位置不能事先確定，而傳感器網(wǎng)絡(luò)很多應(yīng)用都需要節(jié)點(diǎn)位置信息才能確定數(shù)據(jù)來(lái)源。節(jié)點(diǎn)位置信息還可以用來(lái)提高路由效率，幫助實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡、網(wǎng)絡(luò)管理等。因此節(jié)點(diǎn)自定位技術(shù)是傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)之一，也是最近幾年的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 絕對(duì)定位算法依賴(lài)于造價(jià)昂貴的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，其定位精度受該類(lèi)節(jié)點(diǎn)的部署個(gè)數(shù)、位置、環(huán)境影響較大，因此相對(duì)定位算法的研究很有必要。本文擬為無(wú)信標(biāo)、室外節(jié)點(diǎn)大規(guī)模部署的傳感

2、器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可擴(kuò)展性好的相對(duì)定位算法。由于分簇思想是減少算法時(shí)間、通信復(fù)雜度、提高可擴(kuò)展性的一種好的思路，本文擬采用基于分簇思想的分布式/半分布式三階段定位法：將網(wǎng)絡(luò)分簇、局部坐標(biāo)系生成、全局坐標(biāo)系生成，重點(diǎn)設(shè)計(jì)作為后兩階段基礎(chǔ)的分簇算法。 在經(jīng)過(guò)全面調(diào)研基礎(chǔ)上，本文提出了基于聚類(lèi)思想的相對(duì)定位算法CRL。算法分三階段：先用ACE分簇算法將網(wǎng)絡(luò)分簇；各簇頭建立局部坐標(biāo)系，簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)使用三邊測(cè)量法計(jì)算自身在局部坐標(biāo)系內(nèi)位置；各局部坐標(biāo)

3、系通過(guò)邊界節(jié)點(diǎn)合并成全局坐標(biāo)系。創(chuàng)新點(diǎn)在于使用ACE分簇算法有效地將網(wǎng)絡(luò)分成簇個(gè)數(shù)少，邊界節(jié)點(diǎn)數(shù)少的各個(gè)簇。理論分析與仿真結(jié)果表明，CRL算法相比SDGPSN算法有更少的通信開(kāi)銷(xiāo)，更具可擴(kuò)展性。 SDGPSN算法及CRL算法存在的另一個(gè)問(wèn)題是節(jié)點(diǎn)密度較少時(shí)，可能因簇間交叉節(jié)點(diǎn)數(shù)少于2個(gè)，使節(jié)點(diǎn)無(wú)法定位。為此本文提出了改進(jìn)的基于二跳生成樹(shù)的相對(duì)定位算法SBRL。該算法仍分三階段：分簇、局部坐標(biāo)系生成、全局坐標(biāo)系生成。重點(diǎn)在于提出一