一種無需測距的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡在軍事國防、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災和危險區(qū)域的遠程控制等諸多領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。網(wǎng)絡節(jié)點或監(jiān)測目標的定位是其中眾多應用的一個關(guān)鍵條件，而且無線傳感器網(wǎng)絡的某些路由機制、覆蓋信息、負載均衡和拓撲控制等都依賴于網(wǎng)絡中傳感器節(jié)點的位置信息。因此，定位在無線傳感器網(wǎng)絡的應用、運行和管理等方面都有著重要作用，針對無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點自身定位技術(shù)的研究也具有重要的理論與實際意義。 傳感器網(wǎng)絡中的定位問題包括節(jié)點自身定位和外部目標

2、定位兩部分，其中后者依賴于前者。本文研究無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點自身定位的相對定位算法——Two-Phase定位算法。本文主要的研究工作從以下幾個方面展開： (1)首先歸納總結(jié)了無線傳感器網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)、特點、應用范圍、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及無線傳感器網(wǎng)絡定位的關(guān)鍵技術(shù)和基本原理。 (2)其次分析了Dv-Hop定位算法的機制，并在仿真章節(jié)將其與另外一種基于跳數(shù)機制的算法進行了比較。 (3)同時還分析了TERRAIN算法的原

3、理，它是在節(jié)點相互連通的情況下，通過RSSI(Received Signal Strength Indicator)或單跳鄰居節(jié)點信息進行拓展半徑的獲取，節(jié)點在獲取至少三個錨節(jié)點信息后采用三邊測量方法進行自身定位，實驗數(shù)據(jù)顯示這種定位誤差呈指數(shù)趨勢上升。 (4)在第四章對采用的Two-Phase定位算法進行了改進。在進行全局泛洪之前，結(jié)合線性回歸方式算出節(jié)點之間的單跳測距值，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，進行大致節(jié)點位置的估計，在循環(huán)求精(Refinement)階段，針對不同節(jié)點引入不同置信參數(shù)使用加權(quán)最小二乘法進行三邊測量方法以計算更精確的新位置。 (5)最后在MATlLAB仿真平臺上進行仿真實驗，對比算法在不同錨節(jié)點數(shù)目下的定位精度，并在文章最后章節(jié)進行了全文的