異構傳感器網(wǎng)絡的小世界定位算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network, WSN)是新型的分布式計算系統(tǒng)和信息獲取模式,WSN由大量部署在感知區(qū)域內(nèi)的小型化、低功耗的傳感器節(jié)點組成,以自組織多跳的方式進行路由,能對網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域內(nèi)的物理世界信息進行感知、采集、處理和傳輸,并能根據(jù)環(huán)境需求自主完成指定任務。復雜網(wǎng)絡是近年來一門新興學科,小世界效應在復雜社會網(wǎng)絡中廣為存在,具有優(yōu)良的特性。
　　本文針對異構傳感器網(wǎng)絡的小世界定位算法中存在的問題

2、,首先對WSN在實際工程應用中的異構特性、體系結構以及定位問題進行了深入分析和研究;在此基礎上針對橋梁結構健康監(jiān)測中邊緣不良節(jié)點的結構及其特征,設計適合橋梁結構的定位算法,建立面向橋梁結構健康監(jiān)測的WSN的CMDS-MAP模型和IDV-hop定位策略;同時,對屬于空間圖的WSN小世界效應的產(chǎn)生機理進行了詳細分析,設計了新型的小世界定位算法。本文的主要研究成果如下:
　　(1)提出了一種面向橋梁結構健康監(jiān)測的WSN的CMDS-MAP

3、定位模型
　　針對WSN低成本、大規(guī)模、低功耗特性,以及經(jīng)典多維標度的MDS-MAP算法在邊緣不良節(jié)點方面的定位不足;利用微積分的思想,提出了一種基于微積分和經(jīng)典多維標度的定位算法,提高邊緣不良節(jié)點和亞孤立節(jié)點的定位精度。仿真結果表明,該算法明顯提高了規(guī)則二維平面方形結構環(huán)境的定位精度,并且對于二維橋面結構環(huán)境也具有較好的定位性能。
　　(2)提出了一種面向WSN的IDV-hop定位模型。
　　Dv-hop定位算法具有

4、操作簡單、計算復雜度低,實用性強等優(yōu)點。針對傳統(tǒng)Dv-hop的定位精度缺陷,提出了一種基于Dv-hop的迭代型改進算法。該算法使用RSSI模型測量一跳范圍內(nèi)的節(jié)點得到實際距離,兩跳范圍內(nèi)的節(jié)點通過迭代計算進行測距。理論分析和實驗結果表明,IDV-hop改進型算法在惡劣的感知和監(jiān)測環(huán)境下,擁有更高的定位精度和穩(wěn)定性。
　　(3)提出了一種異構傳感器網(wǎng)絡的SWLS定位模型。
　　針對大規(guī)模 WSN的定位不足,設計了一種基于多維標