本文關(guān)鍵詞：基于多跳測距的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位方法的研究

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【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量靜止或移動(dòng)的傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò),在軍用和民用領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大的作用,受到越來越多的重視。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,定位技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)能夠確定各個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo),從而確定事件發(fā)生的位置,使網(wǎng)絡(luò)做出有效地行動(dòng),定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)之一。因此,本文以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為背景,研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自定位技術(shù),研究設(shè)計(jì)改進(jìn)的Euclidean定位算法和3D-Euclidean定位算法,以此提高定位算法的定位精度和定位覆蓋率。本文取得的成果如下:首先,對現(xiàn)有定位算法研究基礎(chǔ)上,本文對Euclidean定位算法進(jìn)行了深入分析及研究。Euclidean算法相對于非測距的定位算法具有更高的定位精度;相對于其他的基于測距的定位算法,該算法的具有更好的定位覆蓋率。但Euclidean算法需要將新定位出的節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)參與進(jìn)未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算中,這可能導(dǎo)致離錨節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)誤差較大。為解決這個(gè)問題,本文對Euclidean定位算法進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)的定位算法通過計(jì)算參考節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的可信度,同時(shí)將此可信度作為權(quán)值加入到未知節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算中,以此來減少參考節(jié)點(diǎn)自身坐標(biāo)誤差參與坐標(biāo)計(jì)算所帶來的誤差影響,提高了算法的定位精度。在此基礎(chǔ)上,增加了Euclidean定位算法的通信內(nèi)容,通過節(jié)點(diǎn)間通信內(nèi)容,并結(jié)合節(jié)點(diǎn)的平面幾何關(guān)系,設(shè)計(jì)了節(jié)點(diǎn)間3跳以上的測距方法,大大提高了定位算法的定位覆蓋率。其次,針對Euclidean定位算法只適用于二維環(huán)境的問題,本文提出了一種3D-Euclidean定位算法。3D-Euclidean定位算法以節(jié)點(diǎn)間距離關(guān)系建立相對坐標(biāo)系,利用空間幾何關(guān)系,使錨節(jié)點(diǎn)能夠在三維環(huán)境下進(jìn)行兩跳測距,提高了算法的定位覆蓋率。最后,利用OPNET仿真軟件對上述成果進(jìn)行了仿真與測試,并從定位精度、定位覆蓋率、通信量這三方面對算法進(jìn)行了評價(jià)。仿真結(jié)果表明,改進(jìn)的定位算法雖然在通信量上并不占優(yōu),但在定位精度和定位覆蓋率方面具有明顯的優(yōu)勢。
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9

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本文編號：1238746