發(fā)布時間：2017-05-09 12:13

  本文關鍵詞：基于蒙特卡洛的無線傳感網(wǎng)移動節(jié)點定位研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著信息化科技的迅猛發(fā)展,作為一種集信息采集、通信和計算于一身的綜合性平臺,無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks,WSN)在家庭、醫(yī)療、工業(yè)和軍事等領域得到了越來越廣泛的應用。在實際應用中,多元化的監(jiān)測任務和復雜的應用環(huán)境經(jīng)常會使WSN節(jié)點發(fā)生移動,隨之產(chǎn)生的關于移動WSN節(jié)點的定位問題已經(jīng)成為國內外學者的研究熱點之一。本文對WSN節(jié)點定位算法進行了分類研究,主要對蒙特卡洛移動節(jié)點定位算法(MCL)進行深入研究,針對MCL算法中定位精度不高、采樣效率低下和低魯棒性等缺陷,結合實際應用中面對不同的監(jiān)測環(huán)境出現(xiàn)的不同問題,科學的提出了針對性的解決方法,進而得到更精準的定位信息。本論文的主要研究成果如下:(1)針對傳感器節(jié)點的通信半徑在實際應用中會由于節(jié)點的高度變化而發(fā)生變化這一現(xiàn)象,提出了一種結合跳\距轉換模型的蒙特卡洛定位改進算法(HDMCL),利用節(jié)點間的跳數(shù)信息和跳\距轉換模型得到一個精化的采樣區(qū)域,取代了傳統(tǒng)MCL算法利用通信半徑確定的采樣區(qū)域,HDMCL算法不僅解決了通信半徑波動大的問題,而且在定位精度和采樣效率上都有很大的提升。(2)考慮到錨節(jié)點的成本和功耗問題,針對低錨節(jié)點密度的WSN網(wǎng)絡提出一種自主擇優(yōu)的蒙特卡洛定位算法(PWMCB),基于錨盒子信息,自主篩選出高精度的優(yōu)質節(jié)點,用以輔助其他普通節(jié)點定位。結果顯示該算法能大大提升節(jié)點的定位精度,提高網(wǎng)絡的魯棒性,并且在低錨節(jié)點密度的網(wǎng)絡環(huán)境下優(yōu)化效果更明顯。(3)在PWMCB算法中優(yōu)質節(jié)點坐標的計算階段,利用節(jié)點運動的連貫性,引入節(jié)點前兩個時刻的位置,提出MCMCB算法,賦予采樣樣本更科學的權值,使優(yōu)質節(jié)點的坐標估計更精確,從而更好的輔助其他節(jié)點定位。(4)對HDMCL算法和PWMCB算法進行了仿真,并將仿真結果分別與MCL算法、MCB算法進行比較分析,驗證了HDMCL算法和PWMCB算法的有效性和優(yōu)越性。
【關鍵詞】：無線傳感網(wǎng) 移動節(jié)點定位 蒙特卡洛方法 跳\距轉換 自主擇優(yōu)
【學位授予單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 研究背景及研究意義8-9
• 1.1.1 研究背景8-9
• 1.1.2 研究意義9
• 1.2 課題來源9-10
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 國內研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 學位論文的主要內容12-14
• 第二章 無線傳感器網(wǎng)絡14-22
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡概述14-18
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡的體系結構14-15
• 2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡的特點15-17
• 2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡的應用領域17-18
• 2.2 無線傳感器網(wǎng)絡關鍵技術與挑戰(zhàn)18-20
• 2.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術18-19
• 2.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡技術面臨的挑戰(zhàn)19-20
• 2.3 無線傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢20-21
• 2.4 本章小結21-22
• 第三章 無線傳感器網(wǎng)絡定位理論22-38
• 3.1 定位基本概念及術語22-24
• 3.1.1 定位基本概念22-23
• 3.1.2 定位常用術語23-24
• 3.2 靜態(tài)WSN定位算法24-33
• 3.2.1 基于測距的定位算法24-30
• 3.2.2 基于非測距的定位算法30-33
• 3.3 移動WSN定位算法33-37
• 3.3.1 基于靜態(tài)分割的定位算法33
• 3.3.2 基于貝葉斯估計的定位算法33-34
• 3.3.3 基于卡爾曼濾波的定位算法34-37
• 3.4 本章小節(jié)37-38
• 第四章 基于跳\距轉換的蒙特卡洛移動傳感網(wǎng)定位38-54
• 4.1 MCL算法38-43
• 4.1.1 蒙特卡洛方法38-39
• 4.1.2 MCL算法分析39-42
• 4.1.3 MCL算法優(yōu)化思路42-43
• 4.2 HDMCL算法43-49
• 4.2.1 節(jié)點信息洪泛階段43-44
• 4.2.2 跳\距轉換模型44-47
• 4.2.3 預估計坐標的確定47-48
• 4.2.4 環(huán)形采樣區(qū)域的確定48-49
• 4.3 HDMCL算法的特殊處理49-50
• 4.4 HDMCL算法性能分析50-53
• 4.4.1 參數(shù)設置50-51
• 4.4.2 仿真結果及性能分析51-53
• 4.5 本章小結53-54
• 第五章 一種自主擇優(yōu)的蒙特卡洛移動傳感網(wǎng)定位算法54-72
• 5.1 MCB算法54-56
• 5.1.1 錨盒子54-55
• 5.1.2 MCB算法實現(xiàn)55-56
• 5.2 一種自主擇優(yōu)的蒙特卡洛移動節(jié)點定位算法56-64
• 5.2.1 未知節(jié)點的錨盒子面積求值57-58
• 5.2.2 基于錨盒子的自主擇優(yōu)策略58-59
• 5.2.3 結合運動連貫性計算輔助錨節(jié)點坐標59-61
• 5.2.4 輔助定位61-64
• 5.3 PWMCB算法的特殊處理64-65
• 5.4 PWMCB算法仿真結果分析65-70
• 5.4.1 參數(shù)設置65-66
• 5.4.2 仿真結果及性能分析66-70
• 5.5 本章小結70-72
• 第六章 總結與展望72-74
• 6.1 總結72-73
• 6.2 展望73-74
• 致謝74-76
• 參考文獻76-78

【參考文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 彭保;無線傳感器網(wǎng)絡移動節(jié)點定位及安全定位技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

  本文關鍵詞：基于蒙特卡洛的無線傳感網(wǎng)移動節(jié)點定位研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：352477