在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN（Wireless Sensor Networks）定位算法領(lǐng)域內(nèi),Amorphous定位算法存在節(jié)點(diǎn)定位誤差大的問(wèn)題。為提高傳統(tǒng)Amorphous算法對(duì)未知節(jié)點(diǎn)的定位精度,該文提出基于Amorphous定位算法的遺傳禁忌搜索算法IAmorphous-GATS（Improved Amorphous Genetic-Algorithm Tabu-Search Location）。首先通過(guò)Amorphous算法得到未知節(jié)點(diǎn)位置的初始解;然后利用遺傳禁忌搜索算法優(yōu)化初始解,從而可以得到未知節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)位置。為驗(yàn)證該算法能否提高傳統(tǒng)定位方法的定位精度,該文使用MATLAB進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明,優(yōu)化后未知節(jié)點(diǎn)的定位精度得到了很大的提高。 

【文章來(lái)源】：傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2019,32(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

錨節(jié)點(diǎn)比例與定位誤差關(guān)系圖不同節(jié)點(diǎn)總數(shù)

傳感技術(shù)學(xué)報(bào)chinatransducers．seu．edu．cn第32卷的優(yōu)化效果，與傳統(tǒng)Amorphous定位算法相比有更小的定位誤差，更高的定位精度。從仿真數(shù)值上看，IAmorphous-GATS的優(yōu)化效果明顯，定位誤差分別比傳統(tǒng)Amorphous定位算法、IAmorphous-TS定位算法、IAmorphous-GA定位算法下降30．2%、20．6%、14．7%。圖3錨節(jié)點(diǎn)比例與定位誤差關(guān)系圖4．2．3不同節(jié)點(diǎn)總數(shù)觀察節(jié)點(diǎn)總數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的算法的影響時(shí)，控制通信半徑為30m，錨節(jié)點(diǎn)比例為30%。仿真結(jié)果如圖4所示，從仿真結(jié)果中可以看出隨著節(jié)點(diǎn)總數(shù)的增加，整體平均定位誤差在減小。在節(jié)點(diǎn)總數(shù)達(dá)到250個(gè)時(shí)平均定位誤差逐漸趨于平穩(wěn)。從仿真結(jié)果可以看出，本文提出的IAmorphous-GATS定位算法對(duì)修正未知節(jié)點(diǎn)信息有更明顯的優(yōu)化效果，與傳統(tǒng)Amorphous定位算法相比有更小的定位誤差，更高的定位精度。從仿真數(shù)值上看，IAmor-phous-GATS的優(yōu)化效果更加明顯，定位誤差分別比傳統(tǒng)Amorphous定位算法、IAmorphous-TS定位算法、IAmorphous-GA定位算法下降33．9%、23．3%、13．5%。圖4節(jié)點(diǎn)總數(shù)與定位誤差關(guān)系圖4．2．4算法復(fù)雜度為了解本文提出算法的在實(shí)際執(zhí)行時(shí)占用時(shí)間資源的情況，設(shè)置節(jié)點(diǎn)總數(shù)為100、通信半徑為40m、錨節(jié)點(diǎn)所占比例為30%時(shí)算法運(yùn)行情況。這也說(shuō)明了IAmorphous-GATS也以一定的算法復(fù)雜度換取了定位精度。表1算法的運(yùn)行時(shí)間算法N_errorruntime/sAmorphous0．3312．3Amorphous-GATS0．2313．55結(jié)論本文針對(duì)傳統(tǒng)的Amorphous定位算法進(jìn)行了分析，在以Amorphous算法為基礎(chǔ)的條件下進(jìn)行了未知節(jié)點(diǎn)定位信息的優(yōu)化。首先提出使用劃?

第6期胡偉，袁三男等:遺傳－禁忌搜索優(yōu)化的Amorphous定位算法圖1遺傳－禁忌搜索優(yōu)化的Amorphous算法流程圖4仿真分析4．1仿真環(huán)境為了驗(yàn)證本文提出的算法在實(shí)際操作中的應(yīng)用效果，在MATLAB平臺(tái)進(jìn)行了IAmorphous-GATS定位算法的仿真實(shí)驗(yàn)。迭代次數(shù)為100，交叉概率為0．6，禁忌表長(zhǎng)度為10。為驗(yàn)證本文提出優(yōu)化算法的優(yōu)化效果，使用Amorphous算法、IAmorphous算法和IAmorphous-GATS定位算法在一定條件下進(jìn)行對(duì)比。使用歸一化定位誤差比較不同算法的定位性能，Error=∑Ni=1(xi－x珋i)2－(yi－y珋i)槡2N×Ｒ(11)式中，(xi，yi)、(x珋i，y珋i)分別表示節(jié)點(diǎn)的定位位置和實(shí)際位置，N為未知節(jié)點(diǎn)數(shù)目，Ｒ表示節(jié)點(diǎn)的通信半徑。4．2仿真實(shí)驗(yàn)與分析在做仿真實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，主要是觀察通信半徑、錨節(jié)點(diǎn)比例及節(jié)點(diǎn)總數(shù)對(duì)定位算法的影響。因此，在實(shí)驗(yàn)中采取控制變量法對(duì)這三個(gè)影響因素分別進(jìn)行了觀察。為了得到更好的實(shí)驗(yàn)對(duì)比效果，本次實(shí)驗(yàn)包括傳統(tǒng)Amorphous定位算法、改進(jìn)跳數(shù)的IAmorphous-TS(ImprovedAmorphousTabu-SearchLo-cation)定位算法、IAmorphous-GA(ImprovedAmorphousGenetic-AlgorithmLocation)定位算法和IAmorphous-GATS(ImprovedAmorphousGenetic-Al-gorithmTabu-SearchLocation)。4．2．1不同通信半徑觀察通信半徑對(duì)實(shí)驗(yàn)的算法的影響時(shí)，控制節(jié)點(diǎn)總數(shù)為100，錨節(jié)點(diǎn)比例為30%。仿真結(jié)果如圖2所示，對(duì)于三種定位算法整體來(lái)看，都是隨著通信半徑的增加定位的誤差在逐漸減小。最終在通信半徑大于30m時(shí)誤

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3616850