無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的研究與仿真.pdf

1、隨著微電子技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，功耗相對(duì)較低而且具有多種應(yīng)用前景的傳感器得以迅速發(fā)展，與此同時(shí)，由傳感器組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。
　　 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量隨機(jī)密集部署于待測(cè)區(qū)域中的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，是一種分布式、自組織的網(wǎng)絡(luò)。它主要應(yīng)用在一些特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和處理，這些特定的區(qū)域往往是環(huán)境惡劣而人力無法到達(dá)的地方，這個(gè)時(shí)候無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就能派上用場(chǎng)。目前的研究主要集中在定位算法及路由協(xié)議，物理測(cè)量技術(shù)(即硬件的實(shí)現(xiàn)

2、上)。
　　 對(duì)于具體的應(yīng)用來說，沒有位置信息的數(shù)據(jù)是沒有任何意義的，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特殊應(yīng)用，使得一些傳感器節(jié)點(diǎn)通常是通過飛機(jī)隨機(jī)撒放在特定的區(qū)域，這樣就不可能直接得到這些節(jié)點(diǎn)的具體位置信息，因此在應(yīng)用之前先要對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)定位。但是由于無線傳感器節(jié)點(diǎn)往往體積小、質(zhì)量小，能量特別有限，定位系統(tǒng)在這種環(huán)境下的設(shè)計(jì)面臨諸多挑戰(zhàn)。首先需要解決的是定位精度問題，盡量在已有的距離測(cè)量模型上得到較準(zhǔn)確的距離，如何在現(xiàn)有模型下

3、進(jìn)一步提高定位算法的精度是亟待解決的問題；其次，要考慮所設(shè)計(jì)的定位算法是否符合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特性，如盡量讓定位系統(tǒng)有效運(yùn)行，減少節(jié)點(diǎn)能耗等。很多算法在進(jìn)行定位時(shí)都引進(jìn)了一定數(shù)量的錨節(jié)點(diǎn)，這種節(jié)點(diǎn)帶有GPS定位裝置，能夠直接提供節(jié)點(diǎn)的位置信息。其余的未知節(jié)點(diǎn)通過與錨節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息交換，從而實(shí)現(xiàn)自身的定位。
　　 本文主要針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法中的DV-HOP算法進(jìn)行改進(jìn)，DV-HOP算法是一種無需測(cè)距的定位算法，由于不需要實(shí)

4、際測(cè)量節(jié)點(diǎn)間的距離，具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、代價(jià)較小的優(yōu)點(diǎn)。文章的主要目的是改進(jìn)DV-HOP算法，首先深入分析了DV-HOP算法優(yōu)點(diǎn)和不足，在繼承DV-HOP算法優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，通過引入TDOA信息對(duì)節(jié)點(diǎn)的平均跳距進(jìn)行校正，并對(duì)參與三邊定位的錨節(jié)點(diǎn)進(jìn)行選擇性組合，以達(dá)到提高算法定位精度的目的。在確定了對(duì)DV-HOP算法具體改進(jìn)方法后，使用仿真工具NS2將原算法和改進(jìn)算法進(jìn)行比較，用對(duì)比結(jié)果來進(jìn)一步檢驗(yàn)改進(jìn)算法的性能。
　　 本文得到國(guó)家自然科