無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的自身定位算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是微機電系統(tǒng)、片上系統(tǒng)和無線通信技術(shù)高度集成而孕育出的一種新型信息獲取和處理模式。它在環(huán)境、健康、家庭、軍事、空間探索和災難拯救有廣闊的應(yīng)用前景，作為一個全新的領(lǐng)域，向科技工作者提出了大量的挑戰(zhàn)性的研究課題。 對于大多數(shù)的應(yīng)用，不知道傳感器的位置而感知的數(shù)據(jù)是沒有意義的。傳感器節(jié)點必須明確自身位置才能詳細說明“在什么位置或區(qū)域發(fā)生了特定事件”，便于實現(xiàn)對外部目標的定位和追蹤。由于節(jié)點采用電池供電，低功耗是其最主

2、要的設(shè)計目標，而人工部署和為所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點安裝GPS接收器都會受到成本、功耗、擴展性等問題的限制，甚至在某些場合可能根本無法實現(xiàn)。因此針對其密集性，節(jié)點的計算、存儲和通信等能力都有限的特點設(shè)計有效的低功耗定位算法是本文的研究重點。 本文介紹了節(jié)點的定位機制，并歸納和總結(jié)了己有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身定位系統(tǒng)和算法。大部分定位算法應(yīng)用一個潛在的假設(shè)是網(wǎng)絡(luò)的拓撲是各向同性的，由于地理形狀，不同的節(jié)點密度，不規(guī)則的無線路經(jīng)，和各向異性的地理

3、條件等，定位算法的性能急劇惡化。本文在PDM定位算法的基礎(chǔ)上，提出了一種新的自身定位算法——改進型估計距離影射定位算法。利用網(wǎng)絡(luò)的局部相似性，把傳感器網(wǎng)絡(luò)進行分塊，再局部進行定位。通過采用分布式的執(zhí)行方式，設(shè)計了一種線性影射方法，采用非奇異變換技術(shù)在嵌入式空間中把估計值轉(zhuǎn)換為距離值，然后通過三角測量法計算節(jié)點位置。同時，為了提高覆蓋率，設(shè)計了一種基于驗證的循環(huán)迭代算法。 此外，對提出的算法性能進行了理論分析和仿真驗證。在各項同性