無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式節(jié)點(diǎn)定位算法研究
本文選題:無線傳感器網(wǎng)絡(luò) + 分布式節(jié)點(diǎn)定位算法; 參考:《西北工業(yè)大學(xué)》2006年碩士論文
【摘要】:集成了傳感器、嵌入式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和無線通訊技術(shù)而成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以自組織網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),節(jié)點(diǎn)間通過協(xié)同工作能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測,感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對(duì)象的信息,并對(duì)其進(jìn)行處理。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在國防、環(huán)境監(jiān)測、空間探索、醫(yī)療衛(wèi)生、精細(xì)農(nóng)業(yè)、交通管理、制造業(yè)、反恐抗災(zāi)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位問題,是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)重要的共性支撐技術(shù)之一,對(duì)其研究具有非常重要的意義。本文對(duì)已有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式節(jié)點(diǎn)定位算法進(jìn)行了深入的研究,跟蹤了國內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究進(jìn)展,對(duì)已有的幾種典型的分布式節(jié)點(diǎn)定位算法做出了深入分析,定量地比較了算法的性能。并在此基礎(chǔ)上提出了一種新的分布式節(jié)點(diǎn)定位算法。該算法主要在兩個(gè)方面改進(jìn)了定位性能:一是從提高定位精度方面,結(jié)合了相關(guān)數(shù)學(xué)原理,引入了加權(quán)最小二乘估計(jì)的方法,建立了加權(quán)定位算法的方案,以抑制迭代定位過程中累積誤差的影響;二是從提高定位覆蓋率方面,建立了利用兩個(gè)錨節(jié)點(diǎn)和一個(gè)連通限制條件定位的算法模型,與三邊測量定位(trilateration)、多邊測量定位(multilateration)以及Euclidean算法相結(jié)合,確立了一種高覆蓋率的分布式節(jié)點(diǎn)定位算法。通過在NS-2仿真平臺(tái)上對(duì)算法的仿真實(shí)驗(yàn),統(tǒng)計(jì)分析了各種因素對(duì)算法定位性能的影響,仿真結(jié)果表明,該算法具有良好的性能。 在實(shí)用化的定位系統(tǒng)研究方面,在實(shí)際的原型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了DV-hop定位算法,做出了實(shí)現(xiàn)定位系統(tǒng)的初步探索,奠定了進(jìn)一步研究的良好基礎(chǔ)。文章的最后對(duì)全文做了總結(jié)并對(duì)將來的研究方向做出了展望。
[Abstract]:Wireless sensor network, which integrates sensor, embedded computing, network and wireless communication technology, is a new information acquisition and processing technology. Wireless sensor network can self-organize network topology.Through cooperative work, nodes can monitor, perceive, collect and process the information of various environment or monitoring objects in real time.Wireless sensor networks (WSN) have broad application prospects in the fields of national defense, environmental monitoring, space exploration, medical and health, fine agriculture, traffic management, manufacturing, anti-terrorist and anti-disaster.Node localization in wireless sensor networks (WSN) is one of the most important common supporting technologies in wireless sensor networks (WSN).In this paper, the existing distributed node localization algorithms in wireless sensor networks are deeply studied, and the research progress in this field is followed up at home and abroad, and several typical distributed node localization algorithms are deeply analyzed.The performance of the algorithm is compared quantitatively.On this basis, a new distributed node localization algorithm is proposed.The algorithm mainly improves the localization performance in two aspects: first, from the aspect of improving the positioning accuracy and combining the relevant mathematical principles, the weighted least square estimation method is introduced, and the weighted localization algorithm is established.In order to restrain the influence of the accumulated error in the iterative localization process, the algorithm model using two anchor nodes and one connected restricted condition is established to improve the location coverage.A distributed node location algorithm with high coverage is established by combining with trilateral measurement location, multilateral measurement location and Euclidean algorithm.Through the simulation experiments on the NS-2 platform, the influence of various factors on the localization performance of the algorithm is statistically analyzed. The simulation results show that the algorithm has good performance.In the practical research of positioning system, the DV-hop localization algorithm is realized on the actual prototype experimental platform, and the preliminary exploration of the realization of the positioning system is made, which lays a good foundation for further research.At the end of the article, the paper summarizes the full text and prospects the future research direction.
【學(xué)位授予單位】:西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2006
【分類號(hào)】:TN929.5;TP212.9
【引證文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1735861
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