發(fā)布時間：2017-10-14 06:19

  本文關(guān)鍵詞：基于DV-Hop的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究及改進(jìn)

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【摘要】：節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)最關(guān)鍵的技術(shù)之一,非測距算法在大型傳感器網(wǎng)絡(luò)中占有重要的地位,特別是在環(huán)境、軍事、智能空間等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。DV-Hop定位算法是非測距算法的典型代表,具有定位方法簡單、定位精度相對較高、成本和計(jì)算開銷都比較小等優(yōu)點(diǎn)。但此算法的缺點(diǎn)是用跳段距離代替直線距離,在隨機(jī)分布的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中誤差相對較大。本文在前人研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了研究與改進(jìn),主要內(nèi)容如下:1)分析了原始DV-Hop算法的定位過程與該算法存在的誤差因素主要包括:跳數(shù)、平均跳距、定位計(jì)算方法。仿真對比了部分DV-Hop經(jīng)典改進(jìn)算法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)典改進(jìn)算法存在改進(jìn)單一化、定位精度不足等問題。2)針對跳數(shù)因素帶來的誤差,提出了在數(shù)據(jù)包格式中增加跳數(shù)閾值的方法,保證滿足定位條件的基礎(chǔ)上去除定位誤差較大的數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在本文的仿真環(huán)境下,合理的優(yōu)化跳數(shù)閾值最高能夠提高節(jié)點(diǎn)7%的定位精度。3)針對平均跳距帶來的定位誤差,結(jié)合跳數(shù)優(yōu)化后所有錨節(jié)點(diǎn)的平均跳距,提出了一種平均跳距的修正方法,仿真實(shí)驗(yàn)表明,該改進(jìn)方法充分利用了優(yōu)選后錨節(jié)點(diǎn)的信息,比采用最近單一錨節(jié)點(diǎn)定位精度更高。4)在定位計(jì)算方法上,該步改進(jìn)主要包括節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)初值估計(jì)和終值估計(jì)。在初值估計(jì)方面,錨節(jié)點(diǎn)較少時采用最小最大(Min-Max)算法求解,錨節(jié)點(diǎn)數(shù)較多時采用最小二乘法求解。在終值估計(jì)方面,采用擬牛頓算法對初值估計(jì)結(jié)果進(jìn)行迭代尋優(yōu)。仿真結(jié)果表明,該算法比原始DV-Hop算法精度提高約40%,比文獻(xiàn)中經(jīng)典改進(jìn)算法精度提高約15%-20%。
【關(guān)鍵詞】：節(jié)點(diǎn)定位 DV-Hop定位算法 平均跳距 跳數(shù)優(yōu)化 擬牛頓算法
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 1 緒論17-23
• 1.1 選題背景及意義17-18
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 定位技術(shù)研究現(xiàn)狀19-21
• 1.4 本文的研究內(nèi)容21-23
• 2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)23-39
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系23-26
• 2.2 節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)26-31
• 2.3 定位技術(shù)分類31-36
• 2.4 定位算法的性能評價指標(biāo)體系36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 3 DV-Hop定位算法誤差研究及性能仿真39-55
• 3.1 DV-Hop算法描述及原理分析39-42
• 3.2 現(xiàn)有DV-Hop定位算法的改進(jìn)研究42-49
• 3.3 DV-Hop算法誤差分析49-51
• 3.4 DV-Hop算法性能分析51-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 4 基于平均跳距修正擬牛頓迭代的無線傳感器定位算法55-73
• 4.1 引言55
• 4.2 跳數(shù)優(yōu)化55-57
• 4.3 平均跳距改進(jìn)57-60
• 4.4 擬牛頓優(yōu)化算法60-65
• 4.5 定位算法實(shí)現(xiàn)65-66
• 4.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析66-72
• 4.7 本章小結(jié)72-73
• 5 總結(jié)73-75
• 5.1 論文主要工作73-74
• 5.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 作者簡歷80-82
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馬祖長,孫怡寧;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的定位算法[J];計(jì)算機(jī)工程;2004年07期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 吳嘉瑋;一種改進(jìn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)DV-Hop定位算法的研究[D];東華大學(xué);2013年

2 徐肖肖;基于煤礦物聯(lián)網(wǎng)的智能定位終端的設(shè)計(jì)及定位研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2014年

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本文編號：1029472