一種無需測距的無線傳感器網絡節(jié)點定位技術研究.pdf

1、無線傳感器網絡在軍事國防、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災和危險區(qū)域的遠程控制等諸多領域具有廣泛的應用前景。網絡節(jié)點或監(jiān)測目標的定位是其中眾多應用的一個關鍵條件，而且無線傳感器網絡的某些路由機制、覆蓋信息、負載均衡和拓撲控制等都依賴于網絡中傳感器節(jié)點的位置信息。因此，定位在無線傳感器網絡的應用、運行和管理等方面都有著重要作用，針對無線傳感器網絡節(jié)點自身定位技術的研究也具有重要的理論與實際意義。 傳感器網絡中的定位問題包括節(jié)點自身定位和外部目標

2、定位兩部分，其中后者依賴于前者。本文研究無線傳感器網絡節(jié)點自身定位的相對定位算法——Two-Phase定位算法。本文主要的研究工作從以下幾個方面展開： (1)首先歸納總結了無線傳感器網絡的體系結構、特點、應用范圍、國內外研究現狀以及無線傳感器網絡定位的關鍵技術和基本原理。 (2)其次分析了Dv-Hop定位算法的機制，并在仿真章節(jié)將其與另外一種基于跳數機制的算法進行了比較。 (3)同時還分析了TERRAIN算法的原

3、理，它是在節(jié)點相互連通的情況下，通過RSSI(Received Signal Strength Indicator)或單跳鄰居節(jié)點信息進行拓展半徑的獲取，節(jié)點在獲取至少三個錨節(jié)點信息后采用三邊測量方法進行自身定位，實驗數據顯示這種定位誤差呈指數趨勢上升。 (4)在第四章對采用的Two-Phase定位算法進行了改進。在進行全局泛洪之前，結合線性回歸方式算出節(jié)點之間的單跳測距值，在第一階段采用Hop-TERRAIN(triangul

4、ation via extended range and redundant association ofintermediate nodes)算法將單跳距離值廣播，進行大致節(jié)點位置的估計，在循環(huán)求精(Refinement)階段，針對不同節(jié)點引入不同置信參數使用加權最小二乘法進行三邊測量方法以計算更精確的新位置。 (5)最后在MATlLAB仿真平臺上進行仿真實驗，對比算法在不同錨節(jié)點數目下的定位精度，并在文章最后章節(jié)進行了全文的