無線感應(yīng)網(wǎng)-分布式定位算法研究.pdf

1、集成了傳感器、微機電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)三大技術(shù)而形成的無線感應(yīng)網(wǎng)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)。本文在簡要介紹無線感應(yīng)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，分析和展望了一些有價值的應(yīng)用領(lǐng)域。作為一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，無線感應(yīng)網(wǎng)可以在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)復(fù)雜的大規(guī)模監(jiān)測和追蹤任務(wù)，而網(wǎng)絡(luò)自身定位正是大多數(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。 無線感應(yīng)網(wǎng)中節(jié)點的自身定位是無線感應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)研究中的一個極為重要的部分。在小型的無線感應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)中，所有的節(jié)點可以人工布置，并實現(xiàn)手動定

2、位。然而隨著節(jié)點數(shù)目的增加，這種方法就很難實現(xiàn)了。目前可行的方案是只有一部分節(jié)點借助GPS(全球定位系統(tǒng))擁有自身定位能力，而其他的節(jié)點根據(jù)這些節(jié)點的坐標信息，通過計算來實現(xiàn)自身的定位。 本文概述了無線感應(yīng)網(wǎng)自身定位系統(tǒng)和算法，及其性能評價標準和分類方法，研究了近年來該領(lǐng)域具有代表性的算法及系統(tǒng)的原理和特點。根據(jù)凸規(guī)劃區(qū)域約束的思想，提出一個分布式的無線感應(yīng)網(wǎng)自身定位算法。在這個算法中，在一個僅有小部分錨節(jié)點(10％)的無線感應(yīng)

3、網(wǎng)環(huán)境中，95％以上沒有硬件定位能力的普通節(jié)點，可以通過收集周圍節(jié)點的位置信息來估算自身的位置。針對精度不足和計算量大的問題，再進一步優(yōu)化了算法，提出了可信度等級概念，并采用了延時定位和近似縮減，從而有效的減少了運算，改進了精度。最后通過仿真環(huán)境模擬了算法，并與凸規(guī)劃算法進行分析對比。 本文還提出了一個適用于長期監(jiān)測環(huán)境的動態(tài)無線感應(yīng)網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)，并將RR算法和凸規(guī)劃算法分別運用到這個網(wǎng)絡(luò)中，通過實驗數(shù)據(jù)再次驗證了RR算法的性能優(yōu)