一種無(wú)需測(cè)距的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事國(guó)防、環(huán)境監(jiān)測(cè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)和危險(xiǎn)區(qū)域的遠(yuǎn)程控制等諸多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或監(jiān)測(cè)目標(biāo)的定位是其中眾多應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵條件，而且無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的某些路由機(jī)制、覆蓋信息、負(fù)載均衡和拓?fù)淇刂频榷家蕾囉诰W(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)的位置信息。因此，定位在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用、運(yùn)行和管理等方面都有著重要作用，針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自身定位技術(shù)的研究也具有重要的理論與實(shí)際意義。 傳感器網(wǎng)絡(luò)中的定位問(wèn)題包括節(jié)點(diǎn)自身定位和外部目標(biāo)

2、定位兩部分，其中后者依賴于前者。本文研究無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自身定位的相對(duì)定位算法——Two-Phase定位算法。本文主要的研究工作從以下幾個(gè)方面展開(kāi)： (1)首先歸納總結(jié)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位的關(guān)鍵技術(shù)和基本原理。 (2)其次分析了Dv-Hop定位算法的機(jī)制，并在仿真章節(jié)將其與另外一種基于跳數(shù)機(jī)制的算法進(jìn)行了比較。 (3)同時(shí)還分析了TERRAIN算法的原

3、理，它是在節(jié)點(diǎn)相互連通的情況下，通過(guò)RSSI(Received Signal Strength Indicator)或單跳鄰居節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行拓展半徑的獲取，節(jié)點(diǎn)在獲取至少三個(gè)錨節(jié)點(diǎn)信息后采用三邊測(cè)量方法進(jìn)行自身定位，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示這種定位誤差呈指數(shù)趨勢(shì)上升。 (4)在第四章對(duì)采用的Two-Phase定位算法進(jìn)行了改進(jìn)。在進(jìn)行全局泛洪之前，結(jié)合線性回歸方式算出節(jié)點(diǎn)之間的單跳測(cè)距值，在第一階段采用Hop-TERRAIN(triangul

4、ation via extended range and redundant association ofintermediate nodes)算法將單跳距離值廣播，進(jìn)行大致節(jié)點(diǎn)位置的估計(jì)，在循環(huán)求精(Refinement)階段，針對(duì)不同節(jié)點(diǎn)引入不同置信參數(shù)使用加權(quán)最小二乘法進(jìn)行三邊測(cè)量方法以計(jì)算更精確的新位置。 (5)最后在MATlLAB仿真平臺(tái)上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)比算法在不同錨節(jié)點(diǎn)數(shù)目下的定位精度，并在文章最后章節(jié)進(jìn)行了全文的