無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)DV-Hop定位算法的優(yōu)化及其應(yīng)用分析
本文關(guān)鍵詞:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)DV-Hop定位算法的優(yōu)化及其應(yīng)用分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們實(shí)現(xiàn)了構(gòu)建大型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的愿景。集中諸多特點(diǎn)于一體,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network, WSN)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用成為諸多學(xué)者的研究課題。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以其自組網(wǎng)特性,進(jìn)一步拓張了人類(lèi)的視野,使人們更加安全、便捷地獲取信息,使人類(lèi)能夠探索不適宜人類(lèi)活動(dòng)或者人類(lèi)無(wú)法到達(dá)的區(qū)域,直接、高效的獲取人類(lèi)需要的信息。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)且具備傳感能力,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)區(qū)域或特定對(duì)象的數(shù)據(jù)傳感,并將獲取的數(shù)據(jù)信息傳輸至系統(tǒng)的遠(yuǎn)程端。在實(shí)際的場(chǎng)景中,很多場(chǎng)合或區(qū)域不適宜人類(lèi)活動(dòng)或者人類(lèi)無(wú)法到達(dá),要實(shí)現(xiàn)對(duì)這樣的場(chǎng)合或者區(qū)域?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測(cè),數(shù)據(jù)必須以無(wú)線的方式傳輸,且要部署較多的節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ。在一些大?guī)模的實(shí)際場(chǎng)合中,例如水質(zhì)監(jiān)測(cè)、泥石流災(zāi)害監(jiān)測(cè),等,都需要無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,傳感器節(jié)點(diǎn)位置是WSN各種應(yīng)用的支撐基礎(chǔ)之一。人們通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù),并解讀數(shù)據(jù)背后所代表的含義,其中,能夠獲取數(shù)據(jù)所代表的位置信息具有不可替代的作用。不具備位置信息的數(shù)據(jù),不能反應(yīng)監(jiān)測(cè)區(qū)域或者特定目標(biāo)的相關(guān)活動(dòng)或者變化,數(shù)據(jù)本身就失去了實(shí)用價(jià)值。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的諸多應(yīng)用中,例如戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、遠(yuǎn)程醫(yī)療和智能交通等,遠(yuǎn)程端或者其他節(jié)點(diǎn)都需要獲取精確的位置信息。由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身組織特點(diǎn),對(duì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位的各種有效算法和改進(jìn)工作,已經(jīng)成為更加具體的研究方向和內(nèi)容。本文對(duì)現(xiàn)有的定位算法和技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究。本文介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀,主要的研究方向和課題,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),詳細(xì)的介紹了定位算法,同時(shí),分析了了作為定位算法的支撐的數(shù)學(xué)理論,并介紹了定位算法分類(lèi)。重點(diǎn)對(duì)無(wú)需測(cè)距定位算法中的質(zhì)心算法、APIT定位算法、DV-Hop定位算法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文在分析DV-Hop定位算法自身缺陷后,提出了兩種改進(jìn)思想:補(bǔ)償和修正,并基于兩種改進(jìn)思想提出了四種改進(jìn)算法。為了驗(yàn)證改進(jìn)算法的有效性和可靠性,通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真對(duì)四種改進(jìn)算法進(jìn)行了仿真對(duì)比,并結(jié)合具體改進(jìn)算法思想,進(jìn)行了詳盡的分析和說(shuō)明。之后,對(duì)WSN的應(yīng)用場(chǎng)合的具體特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié),結(jié)合改進(jìn)算法自身的優(yōu)勢(shì),闡述了本文改進(jìn)算法的實(shí)用性。最后,對(duì)整體的研究工作做了概括,分析了所做工作的不足和缺點(diǎn),并結(jié)合現(xiàn)有定位算法的研究和發(fā)展趨勢(shì),對(duì)未來(lái)的工作定下新的基調(diào)和方向。
【關(guān)鍵詞】:DV-Hop定位算法 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 定位精度 補(bǔ)償 修正
【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(lèi)號(hào)】:TP212.9;TN929.5
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-11
- 第1章 緒論11-15
- 1.1 研究背景及意義11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11-13
- 1.3 主要研究?jī)?nèi)容13
- 1.4 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)13-15
- 第2章 定位算法的原理介紹15-27
- 2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述15
- 2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)架15-17
- 2.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法17-25
- 2.3.1 支撐算法的基本理論18-21
- 2.3.2 基于無(wú)需測(cè)距的定位算法簡(jiǎn)介21
- 2.3.3 質(zhì)心算法21-22
- 2.3.4 DV-Hop算法22-24
- 2.3.5 APIT算法24-25
- 2.4 定位算法評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)25-26
- 2.5 本章小結(jié)26-27
- 第3章 改進(jìn)型WSN節(jié)點(diǎn)定位算法27-45
- 3.1 DV-Hop定位算法27
- 3.2 問(wèn)題描述27-29
- 3.3 補(bǔ)償思路29-36
- 3.3.1 錨節(jié)點(diǎn)新鏈表法29-31
- 3.3.2 錨節(jié)點(diǎn)加權(quán)法31-34
- 3.3.3 曲線擬合法34-36
- 3.3.3.1 最小二乘法曲線擬合34-35
- 3.3.3.2 曲線擬合算法35-36
- 3.4 修正思路36-43
- 3.5 本章小結(jié)43-45
- 第4章 算法實(shí)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)分析45-63
- 4.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及實(shí)驗(yàn)環(huán)境45
- 4.2 主要性能參數(shù)45-47
- 4.3 主要性能參數(shù)對(duì)比47-62
- 4.3.1 補(bǔ)償思想改進(jìn)算法性能47-53
- 4.3.1.1 新鏈表和錨節(jié)點(diǎn)加權(quán)改進(jìn)算法性能47-51
- 4.3.1.2 曲線擬合改進(jìn)算法性能51-53
- 4.3.2 修正思路改進(jìn)算法性能53-62
- 4.4 改進(jìn)算法總結(jié)62
- 4.5 本章小結(jié)62-63
- 第5章 算法的應(yīng)用分析63-65
- 5.1 算法應(yīng)用場(chǎng)景分析63
- 5.2 環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用63
- 5.3 動(dòng)物活動(dòng)監(jiān)測(cè)63-64
- 5.4 泥石流災(zāi)害監(jiān)測(cè)64
- 5.5 本章小結(jié)64-65
- 第6章 結(jié)論與展望65-66
- 參考文獻(xiàn)66-69
- 攻讀學(xué)位期間取得的科研成果69-70
- 發(fā)表論文69
- 專(zhuān)利申請(qǐng)69-70
- 致謝70
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條
1 林金朝;李小玲;劉海波;;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)DV-Hop算法改進(jìn)與性能[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2010年02期
2 朱海榮;李平;程劍;;基于改進(jìn)PSO算法的WSN覆蓋優(yōu)化方法[J];計(jì)算機(jī)工程;2011年08期
3 曾桂秀;賴旭芝;吳敏;;一種分布式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位新算法[J];計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化;2006年04期
4 王建剛,王福豹,段渭軍,李晶;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式節(jié)點(diǎn)定位算法研究[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2005年11期
5 金純;葉誠(chéng);韓志斌;韓剛;周曉軍;;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中Dv-Hop定位算法的改進(jìn)[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2013年02期
6 李善倉(cāng);傅鵬;張德運(yùn);;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的分布式節(jié)點(diǎn)定位方法[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2007年12期
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 張海濤;無(wú)線傳感網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度研究[D];北京郵電大學(xué);2012年
本文關(guān)鍵詞:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)DV-Hop定位算法的優(yōu)化及其應(yīng)用分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):478238
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/478238.html