無線傳感器網(wǎng)絡(luò)混合測距定位算法研究
發(fā)布時間:2017-05-14 19:19
本文關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)混合測距定位算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSNs)許多應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來說,將感知信息和其所發(fā)生的位置相結(jié)合是至關(guān)重要的,例如火災(zāi)救援及預(yù)警、機器故障、戰(zhàn)場監(jiān)測等應(yīng)用,不知道傳感器節(jié)點位置而感知的數(shù)據(jù)是沒有意義的。測距準(zhǔn)確性是影響Range-based無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法精度和可靠性的重要因素,本文圍繞基于RSSI和TOF混合測距的定位算法開展創(chuàng)新性工作:首先,根據(jù)國內(nèi)外最新研究工作,本文綜述了基于測距的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的研究現(xiàn)狀,并且對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和特點,以及實際應(yīng)用中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位存在的問題進行了闡述與分析,重點對基于測距的定位算法中的關(guān)鍵技術(shù)進行論述:其次,針對基于接收信號強度(Receive Signal Strength Indication, RSSI)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法存在易受環(huán)境因素干擾、定位精度低等缺點,提出了新的混合測距方法,分別通過分段結(jié)合和加權(quán)融合的方式將RSSI與TOF混合,提高測距精度;通過理論推導(dǎo),給出了混合測距方法的克拉美-羅下界(Cramer-Rao lower bound, CRLB),求解出其最優(yōu)值,為定位算法的分析與設(shè)計提供理論依據(jù);最后,提出了基于混合測距的多維標(biāo)度定位算法,構(gòu)造相異性距離矩陣,通過雙中心化奇異值分解(Singular Value Decomposition, SVD)計算節(jié)點的位置坐標(biāo),然后比較了基于混合測距定位算法和RSSI和TOF單一測距定位算法的性能,仿真結(jié)果表明:使用混合測距定位算法的定位誤差明顯小于同種條件下單一測距定位算法的定位誤差,同時混合測距定位算法的定位誤差擁有更穩(wěn)定的收斂性。
【關(guān)鍵詞】:無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 定位算法 混合測距 克拉美-羅下界 多維標(biāo)度
【學(xué)位授予單位】:寧夏大學(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
- Abstract4-7
- 第一章 緒論7-11
- 1.1 研究背景7
- 1.2 基于測距定位算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-10
- 1.2.1 基于接收信號強度的測距技術(shù)8-9
- 1.2.2 基于飛行時間的測距技術(shù)9-10
- 1.3 論文研究思路與內(nèi)容安排10
- 1.4 本章小結(jié)10-11
- 第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于測距的定位算法11-19
- 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述11
- 2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位簡介11-13
- 2.2.1 基本概念11
- 2.2.2 定位技術(shù)的評價標(biāo)準(zhǔn)11-13
- 2.3 定位系統(tǒng)13-14
- 2.4 基于測距的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法14-17
- 2.4.1 基于時間的測距技術(shù)14-15
- 2.4.2 基于接收信號強度的測距技術(shù)15
- 2.4.3 基于到達方向角的測距技術(shù)15-16
- 2.4.4 三邊測量定位法16
- 2.4.5 MDS-MAP定位算法16-17
- 2.5 對測距數(shù)據(jù)的初步分析17-18
- 2.6 本章小結(jié)18-19
- 第三章 TOF&RSSI混合測距定位算法及其克拉美-羅下界理論分析19-27
- 3.1 數(shù)據(jù)濾波處理19-20
- 3.2 TOF&RSSI混合測距定位算法20-22
- 3.2.1 RSSI&TOF組合測距定位算法21
- 3.2.2 RSSI&TOF加權(quán)測距定位算法21-22
- 3.3 混合定位算法的克拉美-羅下界理論分析22-26
- 3.3.1 TOF定位算法的克拉美-羅下界22-23
- 3.3.2 RSSI定位算法的克拉美-羅下界23-24
- 3.3.3 RSSI&TOF混合定位算法的克拉美-羅下界24-25
- 3.3.4 仿真結(jié)果25-26
- 3.4 本章小結(jié)26-27
- 第四章 基于混合測距的MDS定位算法27-35
- 4.1 基于多維標(biāo)度分析技術(shù)的定位算法27-30
- 4.1.1 經(jīng)典MDS算法27-28
- 4.1.2 MDS-MAP定位算法28-29
- 4.1.3 MDS-MAP(P)定位算法29-30
- 4.2 定位過程仿真分析30-35
- 4.2.1 仿真場景30-31
- 4.2.2 混合測距算法結(jié)合MDS-MAP定位算法的實現(xiàn)31-33
- 4.2.3 錨節(jié)點數(shù)量與定位效果的關(guān)系33-35
- 第五章 總結(jié)和展望35-36
- 致謝36-37
- 參考文獻37-39
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 常華偉;王福豹;嚴(yán)國強;黃亮;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的TOF測距方法研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2011年01期
2 周正;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點自定位技術(shù)[J];中興通訊技術(shù);2005年04期
本文關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)混合測距定位算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:366050
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