基于節(jié)點(diǎn)密度分布的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位的研究.pdf

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得云洼王些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：漲淳姆簽字日期：／o／6年弓月『Et學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解云鎏王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位

2、論文的規(guī)定。特授權(quán)云洼王些太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明)學(xué)位論文作者簽名：張連芍簽字日期：20f6年3月1Et導(dǎo)師簽名：砂貢簽字日期：咖f辭≥月7日摘要節(jié)點(diǎn)定位是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)基礎(chǔ)但十分重要的研究方向。在需要使用參考節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位的算法中，通過(guò)規(guī)劃動(dòng)態(tài)信標(biāo)節(jié)

3、點(diǎn)的移動(dòng)路徑進(jìn)行輔助定位是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。在這類算法中，待定位的普通傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)接收信標(biāo)節(jié)點(diǎn)廣播的信標(biāo)信息來(lái)計(jì)算自己的位置。因此，研究信標(biāo)節(jié)點(diǎn)在何時(shí)何地進(jìn)行信標(biāo)信息的廣播就顯得非常重要。實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，傳感器節(jié)點(diǎn)大多被隨機(jī)地部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，因此網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的分布往往疏密不均?，F(xiàn)存的定位算法，沒(méi)有把網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的密度當(dāng)作一個(gè)定位的參考依據(jù)，也就是說(shuō)設(shè)計(jì)出的算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的分布密度沒(méi)有敏感性。如果算法在節(jié)點(diǎn)密集區(qū)域和節(jié)點(diǎn)稀疏區(qū)域使用相同的

4、定位策略，就會(huì)造成節(jié)點(diǎn)密度大的區(qū)域定位精度低，節(jié)點(diǎn)分布相對(duì)稀疏的區(qū)域定位率低、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的能量沒(méi)有得到最大化利用等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，本文提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)分布密度進(jìn)行定位的生成信標(biāo)樹(shù)算法(GBT)。該算法借助圖的深度優(yōu)先遍歷(DFT)DFT)思想，在網(wǎng)絡(luò)中使用一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)組，通過(guò)比較當(dāng)前信標(biāo)節(jié)點(diǎn)廣播區(qū)域內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)的一跳未被定位的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，生成一棵深度優(yōu)先信標(biāo)樹(shù)(DFBT)。信標(biāo)節(jié)點(diǎn)組沿著規(guī)劃好的路徑對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遍歷，

5、最終可以達(dá)到節(jié)點(diǎn)的全定位。通過(guò)與其他的規(guī)劃動(dòng)態(tài)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)路徑進(jìn)行定位的算法的比較，證明了GBT算法在定位時(shí)間、定位精度和對(duì)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)能量的充分利用上都要更加優(yōu)化。當(dāng)監(jiān)測(cè)區(qū)域面積大，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的分布存在密集區(qū)域分散時(shí)，僅使用一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)組已經(jīng)不能夠滿足定位需求。于是，在GBT算法的基礎(chǔ)上擴(kuò)展出了多信標(biāo)樹(shù)協(xié)同定位算法(MGBT)。該算法在網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)使用多個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)組進(jìn)行定位，每個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)組都有自己的本地笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)(LCCS)。不同的LCCS