本文關(guān)鍵詞：基于測(cè)距的無(wú)線傳感網(wǎng)定位算法的研究

  更多相關(guān)文章： 無(wú)線傳感網(wǎng) RSSI測(cè)距技術(shù) 高斯擬合 質(zhì)心定位算法 加權(quán)因子

【摘要】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量處于移動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的傳感器節(jié)點(diǎn)組成。這些節(jié)點(diǎn)的硬件成本較低、體積結(jié)構(gòu)較小。它們可以通過(guò)機(jī)器撒播或是人工部署的方式被隨機(jī)安置在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi),通過(guò)節(jié)點(diǎn)本身攜帶的具有無(wú)線通訊功能的收發(fā)裝置自組織形成具有多跳結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究領(lǐng)域很多,譬如路由算法、信息安全問(wèn)題、能源功耗、數(shù)據(jù)采集與處理等等。其中,傳感器節(jié)點(diǎn)的定位技術(shù)是一項(xiàng)十分重要的基本核心技術(shù)。這是因?yàn)槲恢眯畔?duì)整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)活動(dòng)至關(guān)重要,是網(wǎng)絡(luò)終端用戶采取手段和作出決策的前提依據(jù)。因此,對(duì)于國(guó)內(nèi)外研究者而言,定位已成為研究討論的熱點(diǎn)。本論文系統(tǒng)論述了無(wú)線傳感網(wǎng)的定義、組成以及相關(guān)定位算法。其中,定位研究中的各種主要技術(shù)和算法,總體分為基于測(cè)距和非基于測(cè)距兩大類。二者在硬件開(kāi)銷和定位精度上有所傾向。為了獲取更高的定位精度,本論文重點(diǎn)研究測(cè)距定位算法。在綜合考慮了傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件體積大小、能源消耗、軟硬件成本等現(xiàn)實(shí)因素的基礎(chǔ)上,本論文采用基于RSSI的測(cè)距技術(shù)來(lái)作為本次研究中傳感器節(jié)點(diǎn)之間的距離測(cè)量方法。由于地理位置、環(huán)境因素對(duì)測(cè)距結(jié)果產(chǎn)生影響,導(dǎo)致以現(xiàn)有的RSSI模型進(jìn)行距離計(jì)算時(shí)產(chǎn)生的誤差較大。因此本論文在深入研究了無(wú)線電信號(hào)傳播路徑耗損模型的基礎(chǔ)上,提出了改進(jìn)的測(cè)距數(shù)據(jù)處理方法。首先對(duì)原始測(cè)距實(shí)驗(yàn)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行高斯擬合,剔除差距較大的數(shù)據(jù),然后取均值計(jì)算作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的RSSI測(cè)量值,并在此基礎(chǔ)上優(yōu)選信標(biāo)節(jié)點(diǎn),以此來(lái)減小測(cè)量誤差,最后通過(guò)MATLAB仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,通過(guò)上述方法,可以得到了較為準(zhǔn)確的測(cè)距結(jié)果,對(duì)測(cè)距誤差有了一定的改善。此外,本論文還對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)中基于測(cè)距的定位算法進(jìn)行了大量的理論研究。綜合考慮各算法的定位精度和代價(jià)后選擇三角形質(zhì)心定位算法作為研究對(duì)象,并進(jìn)行深入的理論分析和實(shí)驗(yàn)仿真。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),該算法在減小定位誤差上有著效率較低、定位穩(wěn)定性不高等問(wèn)題。為此,本論文將近似三角形內(nèi)點(diǎn)判定策略和加權(quán)影響因子引入到原算法中,以期對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn),最后采用MATLAB進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明：在減小定位誤差和穩(wěn)定性上,改進(jìn)的三角形加權(quán)質(zhì)心定位算法具有更高的效率和性能,一定程度上提高了未知節(jié)點(diǎn)的定位精度。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感網(wǎng) RSSI測(cè)距技術(shù) 高斯擬合 質(zhì)心定位算法 加權(quán)因子
【學(xué)位授予單位】：安徽工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 選題背景和研究意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 無(wú)線傳感網(wǎng)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 WSN的應(yīng)用領(lǐng)域18-20
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)20-22
• 第2章 無(wú)線傳感網(wǎng)的定位技術(shù)概述22-29
• 2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念22-24
• 2.1.1 定義和組成結(jié)構(gòu)22-23
• 2.1.2 傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)23-24
• 2.2 WSN中的定位技術(shù)及其相關(guān)概念24-26
• 2.3 定位算法的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)26-29
• 第3章 定位算法概述29-40
• 3.1 基于非測(cè)距的定位算法29-34
• 3.1.1 APIT定位算法29-30
• 3.1.2 質(zhì)心定位算法30-31
• 3.1.3 DV-HOP定位算法31-33
• 3.1.4 凸規(guī)劃定位算法33-34
• 3.1.5 基于非測(cè)距的幾種定位算法的比較34
• 3.2 基于測(cè)距的定位算法34-40
• 3.2.1 測(cè)距技術(shù)34-36
• 3.2.2 幾種基于測(cè)距的定位方法分析比較36
• 3.2.3 基于測(cè)距的計(jì)算方法36-40
• 第4章 基于RSSI測(cè)距修正的三角形加權(quán)質(zhì)心定位算法40-47
• 4.1 RSSI測(cè)距處理40-43
• 4.1.1 RSSI測(cè)量值的影響因子40-41
• 4.1.2 RSSI測(cè)距的數(shù)學(xué)模型41-42
• 4.1.3 RSSI測(cè)距值的修正方法42-43
• 4.2 優(yōu)選參考信標(biāo)節(jié)點(diǎn)模型43
• 4.3 改進(jìn)的質(zhì)心定位算法43-47
• 4.3.1 三角形質(zhì)心定位算法43-45
• 4.3.2 加權(quán)三角形質(zhì)心定位算法45-47
• 第5章 定位算法性能仿真與分析47-56
• 5.1 MATLAB 2013仿真工具47
• 5.2 衡量定位算法的指標(biāo)的量化47-48
• 5.3 仿真測(cè)距模型48-49
• 5.4 基于測(cè)距修正的三角形加權(quán)質(zhì)心定位算法的仿真49-51
• 5.5 算法流程圖51-53
• 5.6 仿真結(jié)果53-56
• 第6章 工作總結(jié)與展望56-58
• 6.1 本課題主要完成的工作56-57
• 6.2 論文研究中的不足及對(duì)今后的展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄62-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉新華;李方敏;鄭鵬;;一種分布式的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)Range-free節(jié)點(diǎn)定位算法[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2008年01期

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本文編號(hào)：1042666