無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際應(yīng)用中普遍存在節(jié)點(diǎn)布設(shè)不均勻的狀況,導(dǎo)致使用經(jīng)典DV-Hop（Distance Vector-Hop）方法實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)定位存在較大的誤差。為了提高定位精度,提出基于測距修正及灰狼優(yōu)化算法的改進(jìn)策略。首先,針對未知節(jié)點(diǎn)到每一目標(biāo)錨節(jié)點(diǎn)的平均每跳距離校正值,采用一種相似路徑搜索算法獲得網(wǎng)絡(luò)內(nèi)一條最相似錨節(jié)點(diǎn)對間的多跳路徑用于確定該值,以期提高未知節(jié)點(diǎn)到錨節(jié)點(diǎn)距離估計(jì)值的精度;進(jìn)而,在使用Lateration算法獲得未知節(jié)點(diǎn)初始位置后增加改進(jìn)的灰狼群體智能算法優(yōu)化步驟,以期提高定位精度。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,所提出的改進(jìn)策略相對經(jīng)典DV-Hop定位方法以及典型的改進(jìn)方法,提高了對網(wǎng)絡(luò)拓樸變化的魯棒性,定位精度有了顯著改善。 

【文章來源】：傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2019,32(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

測距誤差vs．錨節(jié)點(diǎn)比例

詈螅?ü?驕?焙畝?慷員人惴ǖ母叢傭?。3．2．1距離估計(jì)精度圖2～圖4分別對比了錨節(jié)點(diǎn)比例、節(jié)點(diǎn)總數(shù)及通信半徑參數(shù)變化條件下三種算法的測距精度表現(xiàn)。結(jié)果顯示:隨著錨節(jié)點(diǎn)比例的提高，本文算法較之原DV-Hop測距精度可提高約67%，較之IBDV-Hop測距精度可提高約35%;隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)布設(shè)密度的增大，分別可提高約66%和33%;隨著通信半徑的增大，分別可提高約64%和38%。在各類場景下，本文算法的測距精度整體表現(xiàn)較高且穩(wěn)定。圖2測距誤差vs．錨節(jié)點(diǎn)比例圖3測距誤差vs．節(jié)點(diǎn)總數(shù)圖4測距誤差通信半徑3．2．2定位精度圖5～圖7分別對比了錨節(jié)點(diǎn)比例、節(jié)點(diǎn)總數(shù)及通信半徑參數(shù)變化條件下三種算法的定位精度表現(xiàn)。結(jié)果顯示:隨著錨節(jié)點(diǎn)比例的提高，本文算法較之原DV-Hop方法定位精度可提高約46%，較之IB-DV-Hop定位精度可提高約15%;隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)布設(shè)密度的增大，分別可提高約37%和19%;隨著通3551

惚壤??5%漸次提高到30%;場景二固定通信半徑為15m，錨節(jié)點(diǎn)比例為15%，節(jié)點(diǎn)總數(shù)改從100漸次提高到225;場景三固定節(jié)點(diǎn)總數(shù)為100，錨節(jié)點(diǎn)比例為15%，通信半徑從15m提高到35m。3．2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析在3．1節(jié)所述三種實(shí)驗(yàn)場景中，根據(jù)距離估計(jì)步驟統(tǒng)計(jì)的距離精度與位置計(jì)算步驟統(tǒng)計(jì)的定位精度對算法進(jìn)行對比分析;另外，還將對比分析迭代次數(shù)與定位誤差的關(guān)系以及優(yōu)化算法種群數(shù)量與定位誤差的關(guān)系;最后，通過平均時(shí)耗定量對比算法的復(fù)雜度。3．2．1距離估計(jì)精度圖2～圖4分別對比了錨節(jié)點(diǎn)比例、節(jié)點(diǎn)總數(shù)及通信半徑參數(shù)變化條件下三種算法的測距精度表現(xiàn)。結(jié)果顯示:隨著錨節(jié)點(diǎn)比例的提高，本文算法較之原DV-Hop測距精度可提高約67%，較之IBDV-Hop測距精度可提高約35%;隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)布設(shè)密度的增大，分別可提高約66%和33%;隨著通信半徑的增大，分別可提高約64%和38%。在各類場景下，本文算法的測距精度整體表現(xiàn)較高且穩(wěn)定。圖2測距誤差vs．錨節(jié)點(diǎn)比例圖3測距誤差vs．節(jié)點(diǎn)總數(shù)圖4測距誤差通信半徑3．2．2定位精度圖5～圖7分別對比了錨節(jié)點(diǎn)比例、節(jié)點(diǎn)總數(shù)及通信半徑參數(shù)變化條件下三種算法的定位精度表現(xiàn)。結(jié)果顯示:隨著錨節(jié)點(diǎn)比例的提高，本文算法較之原DV-Hop方法定位精度可提高約46%，較之IB-DV-Hop定位精度可提高約15%;隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)布設(shè)密度的增大，分別可提高約37%和19%;隨著通3551

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]灰狼優(yōu)化算法研究綜述[J]. 張曉鳳,王秀英.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(03)
[2]基于測距和灰狼優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法[J]. 段亞青,王華倩,喬學(xué)工.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(12)
[3]基于跳距優(yōu)化的改進(jìn)型DV-Hop定位算法[J]. 景路路,張玲華.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]一種基于誤差距離加權(quán)與跳段算法選擇的遺傳優(yōu)化DV-Hop定位算法[J]. 程超,錢志鴻,付彩欣,劉曉慧.  電子與信息學(xué)報(bào). 2015(10)
[5]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一種改進(jìn)的DV-Hop定位算法[J]. 宋倩雯,郭松濤,柏艾林,李傳東,楊金鵬.  重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]改進(jìn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無偏距離估計(jì)與節(jié)點(diǎn)定位算法[J]. 魏全瑞,劉俊,韓九強(qiáng).  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)



本文編號(hào)：3008423