無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于DV-Hop的定位技術(shù)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)具有較好的自組織性、動(dòng)態(tài)性、可靠性,而且傳感器的集成化程度高、功耗低、體積小、價(jià)格便宜,這使得無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)擁有廣闊的發(fā)展前景。與此同時(shí),傳感器節(jié)點(diǎn)定位是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中最基本的功能,也是最關(guān)鍵的技術(shù)之一,在眾多的定位算法中,DV-Hop算法是一種經(jīng)典的無(wú)需測(cè)距的定位算法,可以避免節(jié)點(diǎn)直接測(cè)距引入誤差,同時(shí)在信標(biāo)點(diǎn)比例較小時(shí)也能完成定位。鑒于此,本文圍繞無(wú)線傳感器網(wǎng)

2、絡(luò)中基于DV-Hop的定位技術(shù)展開(kāi)研究,主要工作總結(jié)如下:
  (1)為了分析原始DV-Hop算法的定位性能指標(biāo),本文對(duì)原始DV-Hop算法的基本原理和實(shí)施步驟進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并分析其定位誤差主要來(lái)源于不良節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)生、網(wǎng)絡(luò)空洞造成的跳距誤差、平均跳距和最小跳數(shù)的估算偏差以及節(jié)點(diǎn)計(jì)算方法這四個(gè)方面,然后對(duì)四種現(xiàn)有的DV-Hop改進(jìn)算法進(jìn)行了理論分析,通過(guò)仿真比較了它們的定位誤差和算法復(fù)雜度。
  (2)為了改善原始DV-Hop

3、算法在第三階段中存在的問(wèn)題,本文結(jié)合節(jié)點(diǎn)連通度的原理,提出一種基于參考信標(biāo)點(diǎn)優(yōu)選(Reference Anchor Selection,RAS)的DV-Hop改進(jìn)算法。該算法的改進(jìn)步驟如下:未知節(jié)點(diǎn)首先計(jì)算在不同參考信標(biāo)點(diǎn)下的估算位置,然后獲取每個(gè)估計(jì)位置的連通度,并與實(shí)際未知節(jié)點(diǎn)的連通度進(jìn)行比較,最后選擇連通度差異性最小的估計(jì)點(diǎn)作為未知節(jié)點(diǎn)最終的估計(jì)位置。仿真結(jié)果表明,與原始DV-Hop算法、DDV-Hop算法、APRE DV-Hop

4、算法和improved DV-Hop算法相比,該算法在定位精度上有較大程度的提升,并且具有良好的魯棒性。
  (3)針對(duì)原始DV-Hop算法中網(wǎng)絡(luò)空洞對(duì)未知節(jié)點(diǎn)定位精度的影響,本文提出一種基于網(wǎng)絡(luò)空洞內(nèi)部信標(biāo)點(diǎn)組檢測(cè)的改進(jìn)算法。該算法通過(guò)確定合適的門(mén)限值檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)空洞,并對(duì)空洞內(nèi)部信標(biāo)點(diǎn)的平均跳距進(jìn)行修正,進(jìn)而降低未知節(jié)點(diǎn)的定位誤差。仿真結(jié)果表明,提出的算法在不增加硬件開(kāi)銷(xiāo)的前提下,對(duì)網(wǎng)絡(luò)空洞中存在的問(wèn)題進(jìn)行了顯著的改善,并提高了未

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