基于DV-Hop和蟻群粒子群的三維定位算法的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為通信領(lǐng)域中一種新型的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，結(jié)合了電子技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)和嵌入式技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。在大部分應(yīng)用中，最基本的要求是獲得傳感器節(jié)點(diǎn)的物理位置，但是傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布、數(shù)量龐大，軟硬件資源有限，因此，研究有效的、精確的節(jié)點(diǎn)定位算法來獲得每個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理位置具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)是對(duì)目標(biāo)進(jìn)行一系列應(yīng)用的前提，傳感器節(jié)點(diǎn)的位置信息需要和采

2、集到的數(shù)據(jù)相綁定才有意義。因此，傳感器節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)成為了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的支撐技術(shù)之一。
　　目前大部分節(jié)點(diǎn)定位算法是基于二維平面而設(shè)計(jì)的，但是實(shí)際應(yīng)用是在三維空間下進(jìn)行的。本文在閱讀大量參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，將二維空間的DV-Hop算法、蟻群算法和粒子群算法擴(kuò)展到三維空間，再應(yīng)用到實(shí)際生活中。
　　針對(duì)三維空間的條件，提出了一種三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的混合算法。
　　首先，對(duì)蟻群算法和粒子群算法進(jìn)行算法原理以及算法流

3、程的介紹，分析這兩種算法的特點(diǎn)，將這兩種算法結(jié)合成三維蟻群粒子群算法，給出該算法的模型和流程圖。為了驗(yàn)證三維蟻群粒子群算法的有效性，對(duì)該算法進(jìn)行Matlab仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分為三組，每組進(jìn)行10次仿真，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析與總結(jié)。
　　然后，對(duì)DV-Hop算法的模型、流程以及誤差來源進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹并擴(kuò)展到三維空間。給出三維DV-Hop算法的模型及流程，并通過仿真來觀察有哪些因素對(duì)誤差有影響。
　　最后，結(jié)合三維DV-Hop算法的

4、特點(diǎn)，將已經(jīng)驗(yàn)證的三維蟻群粒子群算法與三維DV-Hop算法結(jié)合成為一種新的算法，即三維DV-Hop-蟻群粒子群算法。對(duì)三維DV-Hop算法的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，提出該算法的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并用Matlab進(jìn)行仿真。根據(jù)不同的影響因素對(duì)本文提出的算法以及三維DV-Hop算法分別進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，將這兩種算法的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。
　　根據(jù)本文算法的特點(diǎn)以及仿真結(jié)果，對(duì)本文工作進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)本文提出的算法存在的問題進(jìn)行說明，為相應(yīng)的解決