本文關(guān)鍵詞：基于蒙特卡洛的無線傳感網(wǎng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)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(jì)算于一身的綜合性平臺(tái),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)在家庭、醫(yī)療、工業(yè)和軍事等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中,多元化的監(jiān)測任務(wù)和復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境經(jīng)常會(huì)使WSN節(jié)點(diǎn)發(fā)生移動(dòng),隨之產(chǎn)生的關(guān)于移動(dòng)WSN節(jié)點(diǎn)的定位問題已經(jīng)成為國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)之一。本文對WSN節(jié)點(diǎn)定位算法進(jìn)行了分類研究,主要對蒙特卡洛移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位算法(MCL)進(jìn)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(jié)合實(shí)際應(yīng)用中面對不同的監(jiān)測環(huán)境出現(xiàn)的不同問題,科學(xué)的提出了針對性的解決方法,進(jìn)而得到更精準(zhǔn)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(diǎn)的通信半徑在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)由于節(jié)點(diǎn)的高度變化而發(fā)生變化這一現(xiàn)象,提出了一種結(jié)合跳\距轉(zhuǎn)換模型的蒙特卡洛定位改進(jìn)算法(HDMCL),利用節(jié)點(diǎn)間的跳數(shù)信息和跳\距轉(zhuǎn)換模型得到一個(gè)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(dòng)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(diǎn)的成本和功耗問題,針對低錨節(jié)點(diǎn)密度的WSN網(wǎng)絡(luò)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(zhì)節(jié)點(diǎn),用以輔助其他普通節(jié)點(diǎn)定位。結(jié)果顯示該算法能大大提升節(jié)點(diǎn)的定位精度,提高網(wǎng)絡(luò)的魯棒性,并且在低錨節(jié)點(diǎn)密度的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下優(yōu)化效果更明顯。(3)在PWMCB算法中優(yōu)質(zhì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算階段,利用節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的連貫性,引入節(jié)點(diǎn)前兩個(gè)時(shí)刻的位置,提出MCMCB算法,賦予采樣樣本更科學(xué)的權(quán)值,使優(yōu)質(zhì)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)估計(jì)更精確,從而更好的輔助其他節(jié)點(diǎn)定位。(4)對HDMCL算法和PWMCB算法進(jìn)行了仿真,并將仿真結(jié)果分別與MCL算法、MCB算法進(jìn)行比較分析,驗(yàn)證了HDMCL算法和PWMCB算法的有效性和優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感網(wǎng) 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位 蒙特卡洛方法 跳\距轉(zhuǎn)換 自主擇優(yōu)
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【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(nèi)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(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 學(xué)位論文的主要內(nèi)容12-14
• 第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)14-22
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述14-18
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)14-15
• 2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)15-17
• 2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域17-18
• 2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)與挑戰(zhàn)18-20
• 2.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)18-19
• 2.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)19-20
• 2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位理論22-38
• 3.1 定位基本概念及術(shù)語22-24
• 3.1.1 定位基本概念22-23
• 3.1.2 定位常用術(shù)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(dòng)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(jì)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(zhuǎn)換的蒙特卡洛移動(dòng)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(diǎn)信息洪泛階段43-44
• 4.2.2 跳\距轉(zhuǎn)換模型44-47
• 4.2.3 預(yù)估計(jì)坐標(biāo)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(shè)置50-51
• 4.4.2 仿真結(jié)果及性能分析51-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第五章 一種自主擇優(yōu)的蒙特卡洛移動(dòng)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(shí)現(xiàn)55-56
• 5.2 一種自主擇優(yōu)的蒙特卡洛移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位算法56-64
• 5.2.1 未知節(jié)點(diǎn)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(jié)合運(yùn)動(dòng)連貫性計(jì)算輔助錨節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)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(jié)果分析65-70
• 5.4.1 參數(shù)設(shè)置65-66
• 5.4.2 仿真結(jié)果及性能分析66-70
• 5.5 本章小結(jié)70-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 總結(jié)72-73
• 6.2 展望73-74
• 致謝74-76
• 參考文獻(xiàn)76-78

【參考文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 彭保;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位及安全定位技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

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

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本文編號：352477