基于定向天線的移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究.pdf

1、隨著傳感技術(shù)、嵌入式技術(shù)、無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已越來越多的應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ?。定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)之一。本文主要研究基于定向天線的移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法，本文主要工作如下：
　?。?）本文詳細(xì)闡述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論、常用的節(jié)點(diǎn)計(jì)算方法和定位算法的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法進(jìn)行了總結(jié)和歸納，分析了算法誤差產(chǎn)生的原因。
　?。?）移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑規(guī)劃在一定程度上會(huì)

2、影響定位精度，因此，深入研究了節(jié)點(diǎn)移動(dòng)模型和幾種靜態(tài)路徑規(guī)劃算法包括：Scan、Double Scan和 Hilbert模型，并且研究了各種模型的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。并且，為了保證算法對(duì)比的公平性，仿真實(shí)驗(yàn)中提出了一種移動(dòng)路徑規(guī)劃，以保證路徑規(guī)劃不會(huì)影響對(duì)比算法定位誤差。
　　（3）研究了不同天線類型對(duì)定位誤差的影響。分別對(duì)全向天線和定向天線算法進(jìn)行了分析，總結(jié)了影響算法定位誤差的因素。以Ssu定位算法為例詳細(xì)分析了環(huán)境因素對(duì)全向天線的定

3、位算法的影響，Ssu算法使用通信圓上的弦來完成定位，不規(guī)則環(huán)境下會(huì)影響弦的端點(diǎn)，從而影響定位精度；以BLI（the Border Line Intersection）算法為例研究和總結(jié)了使用定向天線定位算法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，分析了BLI算法的原理和造成定位誤差的原因，使用一個(gè)定向天線邊界的交點(diǎn)來替代整個(gè)相交區(qū)域，定位誤差較大。
　?。?）在移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位中，由于全向天線信號(hào)容易受環(huán)境影響而造成定位誤差較大。并且，現(xiàn)實(shí)中的定線天

4、線主瓣寬度通常在60度到120度之間，定向天線的定位相交區(qū)域較大。本文提出了一種改進(jìn)的基于定向天線的移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法（DADLP，Directional Antenna in Different Level of Power），使用一個(gè)帶有單個(gè)定向天線的移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)周期性廣播輔助定位信息，未知節(jié)點(diǎn)接收到定位信號(hào)后，根據(jù)接收功率分為若干等級(jí)，進(jìn)一步縮小定位估計(jì)區(qū)域。
　　（5）為了驗(yàn)證DADLP算法性能，本文對(duì)DADLP、S