移動(dòng)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)蒙特卡羅定位算法研究.pdf

1、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，它根據(jù)少數(shù)錨節(jié)點(diǎn)，按照某種定位機(jī)制確定移動(dòng)未知節(jié)點(diǎn)自身的位置。現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法存在著測(cè)距方法受環(huán)境影響大、定位精度低和功耗大等問(wèn)題，不適用于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位。隨著無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步和成熟，其應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的研究對(duì)于移動(dòng)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的性能提高和實(shí)用性保證有著重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 蒙特卡羅定位方法是與機(jī)器人感知和運(yùn)動(dòng)的概率模型有

2、關(guān)的粒子濾波，它能夠有效并且魯棒地解決復(fù)雜定位問(wèn)題。蒙特卡羅定位算法的定位精確性不受節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的影響，反而利用其移動(dòng)性能提高定位的精度，減小定位的代價(jià)，將該方法應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中，能夠幫助解決移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的定位問(wèn)題。 由于在后驗(yàn)密度分布取值較大區(qū)域中的樣本數(shù)較少，利用蒙特卡羅定位算法進(jìn)行定位需要大量的樣本才能取得較好的效果。本文提出了一種遺傳蒙特卡羅定位算法，將遺傳算法中的交叉和變異兩個(gè)操作引入到蒙特卡羅定位算法中，對(duì)樣本進(jìn)行優(yōu)化

3、，使樣本向后驗(yàn)密度分布取值較大的區(qū)域移動(dòng)，從而更好地表達(dá)系統(tǒng)的后驗(yàn)密度分布。仿真結(jié)果表明，遺傳蒙特卡羅定位算法可以顯著地減少定位所需的樣本數(shù)，具有更高的定位精度和更好的魯棒性。 此外，通過(guò)引入錨節(jié)點(diǎn)影響力概念，本文還提出了一種加權(quán)采樣蒙特卡羅定位算法。加權(quán)采樣蒙特卡羅定位算法充分利用節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性和多跳錨節(jié)點(diǎn)信息，用錨節(jié)點(diǎn)對(duì)未知節(jié)點(diǎn)位置的不同影響力來(lái)確定樣本的權(quán)值，以提高定位精度。仿真研究顯示，加權(quán)采樣蒙特卡羅定位算法具有很好的分