無線傳感網(wǎng)絡(luò)定位算法研究.pdf

1、從20世紀90年代起，隨著微電子、無線通信和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）在世界范圍內(nèi)引起了廣泛的關(guān)注。WSN是指由大量硬件代價低、體積微小的傳感器節(jié)點構(gòu)成，部署在目標區(qū)域內(nèi)用于執(zhí)行特定監(jiān)測任務(wù)的無線網(wǎng)絡(luò)。這類網(wǎng)絡(luò)因具有成本低、部署方便等特點而具有很大的實用價值。在WSN的各項應(yīng)用中，傳感器節(jié)點的位置信息都扮演著不可缺少的角色，因此無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位研究是具有現(xiàn)實意義

2、的。
　　本文主要研究基于距離的分布式無線傳感網(wǎng)絡(luò)定位算法。受文獻[1]的啟發(fā)，本文提出一種帶攝動的梯度定位算法。該定位算法去掉了原算法中避免碰撞的部分，并增加了坐標轉(zhuǎn)換部分。其中，坐標轉(zhuǎn)換實現(xiàn)在系統(tǒng)收斂后根據(jù)錨節(jié)點的絕對坐標將未知節(jié)點的相對坐標通過線性變換轉(zhuǎn)換為絕對坐標，并通過MATLAB仿真平臺驗證了本文算法的性能。首先，比較本文算法與傳統(tǒng)梯度算法在不同拓撲下的定位成功率，結(jié)果顯示本文算法成功率明顯高于傳統(tǒng)梯度算法。接著，將本

3、文算法與現(xiàn)有的分布式定位算法DILOC和DNRL進行性能比較，在收斂速度方面，本文算法稍慢于DILOC算法，快于DNRL算法;但在對拓撲連通度要求方面，DILOC算法對拓撲增加了兩個假設(shè)，而本文算法僅要求拓撲滿足全局剛性即可。最后，考慮在距離測量值上增加高斯噪聲，本文采用文獻[2]中均值濾波的思想對距離測量值進行處理，仿真結(jié)果顯示，在噪聲情形下本文算法仍然能達到較高的定位精度。
　　此外，本文跟進了現(xiàn)有的基于質(zhì)心坐標表達的定位算法

4、研究。Khan等人首先提出基于質(zhì)心坐標的定位算法，刁英斐等將該算法的適用范圍擴展到一般網(wǎng)絡(luò)，并給出其可定位的充要條件。刁英斐等文中給出的其算法可定位的充要條件是不完整的，本文對其作了補充。同時，將帶攝動梯度算法與基于質(zhì)心坐標迭代的ECHO算法融合，降低了該算法對拓撲連通度的要求;優(yōu)化了其計算節(jié)點的選取方式，使其能更有效地利用錨節(jié)點信息，加快了其收斂速度。最后通過仿真實驗驗證了本文給出的融合算法在收斂速度和對拓撲連通要求兩方面均優(yōu)于原來的