基于改進估計距離的無線傳感器網絡節(jié)點定位算法.pdf

1、無線傳感器網絡由眾多的傳感器節(jié)點共同組成，傳感器節(jié)點往往通過隨機撒播的方式部署在人為力量無法到達的環(huán)境復雜區(qū)域進行數據的采集與傳輸。無線傳感器網絡能夠使觀察人員快速直接的得到有效的數據，通過協(xié)作方式感知、收集和處理網絡覆蓋區(qū)域中目標對象的相關監(jiān)測信息。節(jié)點定位在眾多研究方向中都是必不可少的理論基礎以及重要環(huán)節(jié)，在無線傳感器網絡的數據監(jiān)測、數據控制和無線通信中，監(jiān)控對象的位置信息同樣是重中之重，若節(jié)點位置不確定，研究人員的工作將毫無意義。

2、所以，如何能夠精準的定位監(jiān)控目標的地理信息已經成為無線傳感器網絡研究的熱點問題之一。
　　在無線傳感器網絡的定位算法中，應用較多的是基于測距(range-based)的定位算法以及非測距(range-free)的定位算法?；跍y距的定位算法需要外在硬件設備的支持，而非測距的定位算法相較于前者實現比較簡單，也不需要外在的硬件設備，成本很低，只需通過網絡的連通度就可估算出未知節(jié)點的位置信息。目前，Dv-Hop定位算法由于其非測距的低成

3、本與實現簡單的特點，成為具有較大研究價值的熱門典型算法。本文主要基于無線傳感器網絡的定位算法，深入研究了DV-Hop定位算法的原理及存在的誤差，通過研究目前對DV-Hop算法改進的大量文獻資料，展開了算法的探討與性能分析。主要的創(chuàng)新性工作包括：
　　1．針對DV Hop定位算法的原理進行分析，通過總結現有的大量DV-Hop改進及優(yōu)化算法，剖析算法的誤差來源。導致誤差產生的客觀因素主要由節(jié)點分布不均及網絡中不良節(jié)點的產生，而主觀因素

4、則是由于網絡的通信半徑與網絡區(qū)域的協(xié)調性，信標節(jié)點的比例，跳距，未知節(jié)點與信標節(jié)點的估計距離及定位計算方法的誤差產生。并且通過仿真實驗，客觀的模擬出DV-Hop定位算法的性能指標。
　　2．提出一種基于近似相似三角形的WSN節(jié)點粒子群優(yōu)化定位算法，即ASTPDV-Hop定位算法。針對DV-Hop定位算法的誤差來源，做出以下改進：對節(jié)點網絡拓撲形成的洪泛廣播方式進行改進。利用分簇的思想，使節(jié)點在廣播信息分組時不重復廣播，不重復接收，

5、依次向下，順次接收。從而有效地避免了節(jié)點之間信息的內爆與重疊現象，節(jié)約了網絡資源，降低了算法的復雜度；提出了理論上的可實現的節(jié)點廣播的生命周期值。不僅達到了網絡拓撲的完整性，更有效的控制了網絡資源的浪費。采用ASTPDV-Hop算法改進未知節(jié)點到信標節(jié)點的估計距離，大大減小了估計距離的誤差累積和。
　　3．提出一種改進的粒子群優(yōu)化定位算法，將原始粒子群算法中影響粒子搜索的慣性權重為固定值改為線性遞減，有利于粒子搜索最優(yōu)解。粒子群算