本文關(guān)鍵詞：距離無(wú)關(guān)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法研究

  更多相關(guān)文章： 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) DV-Hop算法 連通性差異 粒子群算法

【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)科技的飛速發(fā)展,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用前景,如應(yīng)用在國(guó)防軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)、健康醫(yī)療、智能家居和企業(yè)監(jiān)控等方面。同時(shí)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是許多應(yīng)用的基礎(chǔ),由于測(cè)得的數(shù)據(jù)信息與傳感器節(jié)點(diǎn)的位置信息密切相關(guān),因此它的定位精度是一個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo)。目前,盡管已經(jīng)有人提出了大量的節(jié)點(diǎn)定位算法,但是大多數(shù)還處于理論階段,因此節(jié)點(diǎn)定位仍是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)和困難的問(wèn)題�？紤]到節(jié)點(diǎn)的成本、能量、體積等因素,未來(lái)的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)是設(shè)計(jì)低成本、低能量消耗以及定位精度較高的傳感器節(jié)點(diǎn)。本文首先介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究背景和研究意義以及目前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,闡述了基于測(cè)距和基于非測(cè)距的定位算法原理,以及定位算法的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。然后本文重點(diǎn)研究了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于非測(cè)距的定位算法,在這類技術(shù)中使用最為廣泛的是DV-Hop算法,其優(yōu)點(diǎn)是算法簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),缺點(diǎn)是使用平均跳距估計(jì)距離帶來(lái)較大的測(cè)距誤差。其改進(jìn)算法CDA DV-Hop算法通過(guò)利用節(jié)點(diǎn)間連通性差異提高了DV-Hop定位精度,但算法復(fù)雜度較高�；贑DA DV-Hop算法,本文給出了改進(jìn)的CDA D-Hop算法(簡(jiǎn)稱ICDA DV-Hop算法),該算法通過(guò)限制泛洪廣播跳數(shù)以及優(yōu)化錨節(jié)點(diǎn)選擇策略,減小了錨節(jié)點(diǎn)分布不均帶來(lái)的誤差,并根據(jù)同一未知節(jié)點(diǎn)的不同估計(jì)位置與實(shí)際位置之間的連通性差異,選出連通性差異最小的位置作為未知節(jié)點(diǎn)的最終估計(jì)位置。仿真結(jié)果表明ICDA DV-HOP算法有效的降低了算法的復(fù)雜度,并減少了網(wǎng)絡(luò)通信開(kāi)銷。為了解決DV-Hop在定位時(shí)由測(cè)距誤差帶來(lái)的定位誤差較大的問(wèn)題,本文引入改進(jìn)的粒子群算法AEPSO算法對(duì)DV-Hop算法進(jìn)行優(yōu)化,將未知節(jié)點(diǎn)與錨節(jié)點(diǎn)之間的估計(jì)距離和實(shí)際距離之間均方誤差作為優(yōu)化的適應(yīng)函數(shù),并在粒子群算法中引入自適應(yīng)權(quán)重和優(yōu)勝劣汰的思想,從而平衡全局和局部搜索能力以及具有較好的收斂性,仿真結(jié)果表明該算法能夠有效的提高算法的定位精度。最后將ICDA DV-HOP算法與AEPSO DV-Hop兩種算法相結(jié)合,利用AEPSO算法對(duì)ICDA DV-HOP算法的定位結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化,仿真結(jié)果表明改進(jìn)算法具有較好的收斂速度且具有較高的定位精度。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) DV-Hop算法 連通性差異 粒子群算法
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)安排11-13
• 第二章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)13-26
• 2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介13-17
• 2.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)13-14
• 2.1.2 傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)14
• 2.1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)14-15
• 2.1.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能評(píng)價(jià)15-16
• 2.1.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)16-17
• 2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法17-20
• 2.2.1 基于測(cè)距的定位方法17-18
• 2.2.2 基于非測(cè)距的定位方法18-20
• 2.3 節(jié)點(diǎn)位置的基本計(jì)算方法20-23
• 2.3.1 三邊測(cè)量法20-21
• 2.3.2 三角測(cè)量法21-22
• 2.3.3 極大似然估計(jì)法22-23
• 2.4 定位算法性能評(píng)價(jià)指標(biāo)23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 改進(jìn)的基于節(jié)點(diǎn)連通性差異的DV-HOP算法26-44
• 3.1 DV-Hop算法分析26-28
• 3.1.1 DV-Hop算法原理26-27
• 3.1.2 DV-Hop算法的不足27-28
• 3.2 基于節(jié)點(diǎn)間連通性差異的DV-Hop算法28-32
• 3.2.1 CDA DV-Hop算法介紹28
• 3.2.2 CDA DV-Hop算法分析28-32
• 3.3 改進(jìn)的CDA DV-Hop算法32-37
• 3.3.1 限制廣播報(bào)最大跳數(shù)32-33
• 3.3.2 錨節(jié)點(diǎn)最優(yōu)選擇策略33-35
• 3.3.3 加入權(quán)重系數(shù)的連通性差異計(jì)算35
• 3.3.4 基于最近錨節(jié)點(diǎn)的位置校準(zhǔn)35-37
• 3.3.5 ICDA DV-HOP算法流程37
• 3.4 ICDA DV-HOP仿真與結(jié)果分析37-43
• 3.4.1 仿真環(huán)境及仿真實(shí)驗(yàn)定位效果37-39
• 3.4.2 改進(jìn)算法跳數(shù)門限選擇39-40
• 3.4.3 改進(jìn)算法通信開(kāi)銷40-41
• 3.4.4 改進(jìn)算法定位效果41-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 基于粒子群優(yōu)化的DV-HOP算法44-56
• 4.1 粒子群算法分析44-47
• 4.1.1 粒子群算法基本原理44-46
• 4.1.2 粒子群算法的流程46-47
• 4.2 基于AEPSO優(yōu)化的定位算法47-52
• 4.2.1 慣性權(quán)重w設(shè)置48
• 4.2.2 選擇進(jìn)化策略48-49
• 4.2.3 適應(yīng)函數(shù)的選擇49
• 4.2.4 算法流程49-52
• 4.3 仿真與結(jié)果分析52-55
• 4.3.1 仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)52
• 4.3.2 AEPSO算法的收斂性能52-53
• 4.3.3 基于AEPSO優(yōu)化的算法定位效果53-54
• 4.3.4 改進(jìn)算法對(duì)比分析54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 基于ICDADV-HOP的AEPSO優(yōu)化56-64
• 5.1 ICDA DV-HOP算法與AEPSO優(yōu)化算法對(duì)比56-57
• 5.2 基于ICDA DV-HOP的AEPSO優(yōu)化算法57-61
• 5.2.1 算法分析57
• 5.2.2 粒子初始化區(qū)域57-58
• 5.2.3 算法流程58-61
• 5.3 算法仿真分析61-63
• 5.3.1 算法的收斂性能61
• 5.3.2 算法的定位效果61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 工作總結(jié)64
• 6.2 研究展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 致謝69

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9 汪晗;齊望東;王坤;;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于剛性的移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)路徑規(guī)劃[J];電子與信息學(xué)報(bào);2011年10期

10 鄭征;李云飛;嚴(yán)建峰;趙永杰;;基于錨節(jié)點(diǎn)的車載網(wǎng)地理路由算法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2013年12期

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1 潘文鑫;杜慶偉;;錨節(jié)點(diǎn)稀疏的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法[A];第九屆中國(guó)通信學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

2 汪麗華;張國(guó)煊;申興發(fā);;移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)輔助的DV-hop定位方法研究[A];浙江省電子學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

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1 唐_";基于錨節(jié)點(diǎn)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

2 馬琳;基于IR-UWB信號(hào)的穿墻目標(biāo)定位方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

3 溫龍飛;基于距離優(yōu)化的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

4 王瑞錦;復(fù)雜環(huán)境下的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2013年

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1 王璽U，

本文編號(hào)：603706