針對未知節(jié)點靜止,信標節(jié)點移動方式下的無線傳感器網(wǎng)絡定位問題進行了研究。為進一步提高無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的定位覆蓋率,提出了一種基于改進布谷鳥搜索算法（AF-CS）的多移動信標節(jié)點定位算法。通過RSSI定位和DV-Hop算法獲取未知節(jié)點坐標的粗略值,采用改進布谷鳥搜索算法迭代求解信標節(jié)點移動的目標位置,最后對未知節(jié)點進行重新定位。仿真結(jié)果表明:多移動信標節(jié)點定位算法可有效提高對未知節(jié)點的定位覆蓋率;AF-CS算法對比原始布谷鳥搜索算法（CS）提高了目標函數(shù)定位覆蓋率,加快了算法收斂速度。在網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)變化時,該算法可通過信標節(jié)點移動保持對未知節(jié)點較高的定位覆蓋率。 

【文章來源】：山西大學學報(自然科學版). 2019,42(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖２通信半徑與定位覆蓋率關系Ｆｉｇ．２Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｒａｄｉｕｓａｎｄｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅ

Ｆｉｇ．２Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｒａｄｉｕｓａｎｄｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅ圖２通信半徑與定位覆蓋率關系Ｆｉｇ．３Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅａｎｄｎｕｍｂｅｒｏｆｉｔｅｒａｔｉｏｎｓ圖３定位覆蓋率與迭代次數(shù)關系３．２改進算法對定位覆蓋率的影響在信標節(jié)點數(shù)量為２５個，通信半徑為Ｒ＝３０ｍ時，ＡＦＣＳ算法與基本ＣＳ算法對未知節(jié)點的定位覆蓋率對比如圖３。從圖中可以看出，在第１９０次迭代時，基本ＣＳ算法收斂的定位覆蓋率為８４．５１％；而改進布谷鳥算法（ＡＦＣＳ）在第８１次迭代后收斂，定位覆蓋率為９８．４７％。改進布谷鳥算法ＡＦＣＳ加快了算法的收斂速度，提高了定位覆蓋率。３．３信標節(jié)點目標位置分布圖４表示為通信半徑Ｒ＝１５ｍ時，１８個信標節(jié)點目標位置分布圖。在此狀態(tài)移動信標節(jié)點的定位覆蓋率為３１．２２％；圖５表示為通信半徑Ｒ＝２５ｍ時，１８個信標節(jié)點目標位置分布圖，在此狀態(tài)移動信標節(jié)點的定位覆蓋率為８０．５７％。Ｆｉｇ．４Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆ１８ｔａｒｇｅｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｔＲ＝１５ｍ圖４Ｒ＝１５ｍ時１８個目標位置分布Ｆｉｇ．５Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆ１８ｔａｒｇｅｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｔＲ＝２５ｍ圖５Ｒ＝２５ｍ時１８個目標位置分布４結(jié)論本文提出了一種基于改進布谷鳥搜索算法（ＡＦＣＳ）的多移動信標節(jié)點定位算法。該算法以對未知節(jié)點的定位覆蓋率為目標函數(shù)，通

后收斂，定位覆蓋率為９８．４７％。改進布谷鳥算法ＡＦＣＳ加快了算法的收斂速度，提高了定位覆蓋率。３．３信標節(jié)點目標位置分布圖４表示為通信半徑Ｒ＝１５ｍ時，１８個信標節(jié)點目標位置分布圖。在此狀態(tài)移動信標節(jié)點的定位覆蓋率為３１．２２％；圖５表示為通信半徑Ｒ＝２５ｍ時，１８個信標節(jié)點目標位置分布圖，在此狀態(tài)移動信標節(jié)點的定位覆蓋率為８０．５７％。Ｆｉｇ．４Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆ１８ｔａｒｇｅｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｔＲ＝１５ｍ圖４Ｒ＝１５ｍ時１８個目標位置分布Ｆｉｇ．５Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆ１８ｔａｒｇｅｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｔＲ＝２５ｍ圖５Ｒ＝２５ｍ時１８個目標位置分布４結(jié)論本文提出了一種基于改進布谷鳥搜索算法（ＡＦＣＳ）的多移動信標節(jié)點定位算法。該算法以對未知節(jié)點的定位覆蓋率為目標函數(shù)，通過ＲＳＳＩ定位、ＤＶ－Ｈｏｐ算法和基于ＡＦＣＳ算法的移動信標節(jié)點兩階段定位過程，提高對未知節(jié)點的定位覆蓋率。本文引入魚群覓食因子改進布谷鳥搜索算法，有效改善了迭代后期因算法變異能力下降而陷入局部最優(yōu)解的狀態(tài)，繼而提高了對未知節(jié)點的定位覆蓋率，加快了算法的收斂速度。綜上所述，該算法在網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)改變時可通過信標節(jié)點的移動性保持對未知節(jié)點較高的定位覆蓋率。０３１山西大學學報（自然科學版）４２（１）２０１９

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于改進布谷鳥算法的無線傳感網(wǎng)絡覆蓋多目標優(yōu)化[J]. 潘浩,舒服華.  吉林師范大學學報(自然科學版). 2017(02)
[2]基于移動節(jié)點的DV-Hop算法優(yōu)化[J]. 彭運桃,傅明,袁愛平.  計算機工程與設計. 2017(03)
[3]基于混沌遺傳算子的人工魚群算法[J]. 樊友洪,鄧韌,李生林,羅凱文,郭宇棟.  計算機系統(tǒng)應用. 2017(03)
[4]WSN中基于多功率移動錨節(jié)點的智能定位算法[J]. 毛永毅,陳鵬.  西安郵電大學學報. 2016(03)
[5]MR-MC無線傳感器網(wǎng)絡基于森林的數(shù)據(jù)收集研究[J]. 張偉平,郭亞紅,王蒙,倪林雨,李金寶.  通信學報. 2016(03)
[6]無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位中移動信標的路徑規(guī)劃[J]. 張強,張慶,張磊,于紀言,賈方秀.  兵器裝備工程學報. 2016(02)
[7]基于WSNs的軍用機場倉庫環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計[J]. 唐希浪,肖明清,宋海方,姚鵬.  傳感器與微系統(tǒng). 2015(10)
[8]基于布谷鳥搜索算法的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位[J]. 肖曉麗,李旦江,譚柳斌.  計算機工程與應用. 2017(02)
[9]基于布谷鳥算法的結(jié)構(gòu)損傷識別[J]. 徐浩杰,劉濟科,呂中榮.  中山大學學報(自然科學版). 2015(04)
[10]基于改進人工魚群算法的WSN覆蓋優(yōu)化策略[J]. 王明亮,閔新力,薛君志.  微電子學與計算機. 2015(06)



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