在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中節(jié)點(diǎn)的定位信息是非常重要的。本論文提出一種改進(jìn)的加權(quán)質(zhì)心算法,該算法是基于平面多邊形定點(diǎn)凹凸性原理進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的,算法中選擇自由傳播模型和對(duì)數(shù)距離路徑分布模型來計(jì)算無線電波傳播過程。改進(jìn)的質(zhì)心算法能夠提高定位的精度,仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的平均定位誤差,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在相同的條件下,該算法的定位精度高于加權(quán)質(zhì)心算法。 

【文章來源】：大慶師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2016,36(06)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

質(zhì)心算法原理圖

i+1的同一個(gè)側(cè)面則Vi(Xi，Yi)是凹點(diǎn)，否則是凸點(diǎn)�？梢岳帽磉_(dá)式(7)判斷頂點(diǎn)的凹凸性�！�=XiYi1Xi－1Yi－11Xi+1Yi+11×XAYA1Xi－1Yi－11Xi+1Yi+11(7)△＞0，A和Vi在Vi－1Vi+1的同一側(cè)，Vi為凹點(diǎn)�！鳎�0，A和Vi不在Vi－1Vi+1的同一側(cè)，Vi為凸點(diǎn)�！�=0，A和Vi在Vi－1Vi+1上。2．3改進(jìn)的質(zhì)心定位算法假設(shè)傳感器節(jié)點(diǎn)被部署在一個(gè)二維平面上，而且所有的節(jié)點(diǎn)都是靜止的。整個(gè)改進(jìn)質(zhì)心算法的流程如圖2所示。圖2改進(jìn)質(zhì)心算法的流程圖35

廣播定位請(qǐng)求。然后接收到這個(gè)請(qǐng)求的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)將它們的id以及接收的信號(hào)強(qiáng)度發(fā)送給未知節(jié)點(diǎn)，未知節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的信號(hào)強(qiáng)度模型，每個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算出與鄰居節(jié)點(diǎn)的距離。最后當(dāng)未知節(jié)點(diǎn)接收道德信息超過3個(gè)則可以計(jì)算出它自身的未知。未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)通過公式(1)進(jìn)行計(jì)算。(xestyest)=x1+x2+…+xnn，y1+y2+…+yn()n(1)其中(xestyest)為未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。假設(shè)有n個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，它們的坐標(biāo)分別為(xi，yi)(i=1，2，…，n)，它們分布在未知節(jié)點(diǎn)的周圍。質(zhì)心算法的基本原理圖如圖1所示。圖中黑色圓點(diǎn)為信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，白色圓點(diǎn)為未知節(jié)點(diǎn)。顯而易見，質(zhì)心算法的原理比較簡(jiǎn)單，而且比較容易計(jì)算。然而當(dāng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的連通度低，未知節(jié)點(diǎn)周圍的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的密度低時(shí)，質(zhì)心算法的定位精度將大大降低。圖1質(zhì)心算法原理圖1．2測(cè)距原理信號(hào)在傳播的過程中，其強(qiáng)度是隨著距離的改變發(fā)生變化的，根據(jù)這個(gè)變化就可以得出信號(hào)強(qiáng)度的衰減與傳播距離的關(guān)系。目前在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中比較常用的模型是傳播損耗模型。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)被分散在開放的空間，所以本文選擇自由傳播模型和對(duì)數(shù)距離路徑分布模型來計(jì)算電波傳播過程。自由空間傳播損耗模型方程如下:PL(d0)=32．44+10nlg(d0)+10nlg(f)(2)在方程(2)中，d0為參考距離，f為接收信號(hào)強(qiáng)度指示系統(tǒng)的信號(hào)強(qiáng)度，PL(d0)為距離為d0的接收信號(hào)強(qiáng)度損耗，n為損耗因子。由于周圍的環(huán)境因素，自由空間傳播損耗模型將受到建筑、傳輸公里和障礙物的高度等的影響。因此，對(duì)數(shù)距離分布模型更具有實(shí)用性。對(duì)數(shù)距離分布模型方程如方程(3)所示。PL(d)［dB］=PL(d0)+10nlog(d0)+X0(3)在方程(3)中，PL(d)指的傳播距離為d米的傳播損耗;X


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