WSN定位問題的研究.pdf

1、隨著電子科學、信息科學及計算機網(wǎng)絡等技術的發(fā)展,傳統(tǒng)的傳感器信息獲取技術由單一模式向智能化、網(wǎng)絡化改變,因此,無線傳感器網(wǎng)絡(WSN,Wireless Sensor Network)自其誕生之日起就受到世界范圍內的工業(yè)界和學術界的關注。WSN的關鍵技術之一就是節(jié)點定位技術,這是因為在WSN的許多應用中,如森林防火、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測等,如果采集的數(shù)據(jù)不包含位置信息,這些數(shù)據(jù)的價值將大大降低,甚至變得沒有意義。實際應用中,大多數(shù)節(jié)點都是隨機布置

2、的,而WSN能量受限的特性決定了GPS等傳統(tǒng)定位技術并不適合為全部節(jié)點進行定位,因此必須開展WSN定位技術的研究。
　　本文首先分析了WSN基本概念、特點、應用及關鍵技術;然后對WSN定位問題展開研究,重點研究了基于測距的定位算法和改進算法;最終提出一個基于測距的定位求精算法和一個基于測距的定位算法。本文主要工作如下:
　　提出了一種基于磁極思想和距離—跳數(shù)矛盾思想的定位求精算法—RAMP算法。該算法在分析經(jīng)典定位模型的誤差

3、的基礎上,在每次迭代中確定“誤差節(jié)點”和“有效節(jié)點”,從誤差節(jié)點的鄰居節(jié)點中找出兩個有效節(jié)點相對偏差最小的節(jié)點,以它們?yōu)閳A心,它們到誤差節(jié)點的測距值為半徑畫圓,得到兩個交點,最后在誤差節(jié)點的當前定位位置和這兩個交點之中選擇誤差較小的作為本次迭代的求精位置。實驗表明,RAMP能將 WSN經(jīng)典定位模型的相對定位誤差平均降低7％以上,誤差節(jié)點數(shù)量平均降低40%以上,有效提高網(wǎng)絡中節(jié)點的定位精度。
　　提出了一種基于帶權二維對數(shù)搜索的WS

4、N分布式定位算法—W-TDLS。該算法將節(jié)點分為不同類型,并對不同類型的節(jié)點賦予不同的權重系數(shù),然后采用帶權二維對數(shù)搜索算法搜索節(jié)點的最佳估計點,最后通過和前幾次迭代后的定位位置比較確定本次迭代的定位位置以及節(jié)點在下一次迭代中的類型。在此基礎上,本文根據(jù)搜索思想和 RAMP算法思想提出了W-TDLS的求精算法—R-TDLS。該算法包括普通節(jié)點求精算法和孤鄰節(jié)點求精算法,在每次迭代中,兩種算法都根據(jù)誤差水平確定節(jié)點在目標函數(shù)中的權重系數(shù);