隨著信息技術(shù)、智能通信和物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,基于位置的服務(wù)受到越來(lái)越多的關(guān)注,商場(chǎng)、酒店、停車場(chǎng)、醫(yī)院、智慧城市等應(yīng)用對(duì)位置信息都有著極大的需求。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有成本低、能耗低、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中,為我們提供數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、無(wú)線通信以及數(shù)據(jù)控制、定位等服務(wù)。在當(dāng)前的研究熱門(mén)話題中,基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的研究已占據(jù)了一席之位。本文的主要研究?jī)?nèi)容為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法,國(guó)內(nèi)外學(xué)者依據(jù)是否需要測(cè)量節(jié)點(diǎn)之間的距離將定位算法分為兩大類。一種是依據(jù)測(cè)距實(shí)現(xiàn)的定位算法,另一種則是依據(jù)非測(cè)距實(shí)現(xiàn)的定位算法。本文對(duì)DV-Hop定位算法、RSSI定位算法進(jìn)行研究,這兩種定位算法在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中定位精度具有一定的局限性,本文的研究目標(biāo)是如何減小未知節(jié)點(diǎn)在定位過(guò)程中產(chǎn)生的誤差,提高定位精度。主要工作如下:（1）通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研,對(duì)兩大類定位算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了歸納總結(jié)。從節(jié)點(diǎn)部署、網(wǎng)絡(luò)連通度、定位誤差三個(gè)方面對(duì)兩大類定位算法中的經(jīng)典算法進(jìn)行驗(yàn)證。（2）提出基于改進(jìn)粒子群的DV-Hop定位算法。針對(duì)DV-Hop定位算法在定位過(guò)程中,節(jié)點(diǎn)之間的跳段距離取代了節(jié)點(diǎn)間的實(shí)際距離,未知節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行計(jì)... 

【文章來(lái)源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

第2章無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位相關(guān)理論研究11圖2-2傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)造體系(1)處理器與運(yùn)算器構(gòu)成了數(shù)據(jù)處理模塊。處理器對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)之間的運(yùn)行、任務(wù)調(diào)度、數(shù)據(jù)信息融合等進(jìn)行協(xié)同管理。運(yùn)算器主要負(fù)責(zé)將傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)信息以及節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行通訊中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)完整存儲(chǔ)起來(lái)。(2)由傳感器、AC/DC共同組成了傳感器模塊。首先通過(guò)傳感器完成網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)信息采集工作，AC/DC完成了數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換工作，最后將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)信息完整傳輸出去。(3)無(wú)線通信模塊是由通信芯片和濾波電路組成，主要負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)之間的相互通信和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。(4)電源管理模塊保證了各功能模塊的正常工作，但是節(jié)點(diǎn)本身所攜帶的電池能量是有限的，當(dāng)該模塊出現(xiàn)設(shè)備故障或能量耗盡之后那么該模塊就將停止工作，因此將導(dǎo)致其他模塊也無(wú)法正常工作，該節(jié)點(diǎn)將進(jìn)入死亡狀態(tài)。2.2.3節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)原理如圖2-3所示，節(jié)點(diǎn)通過(guò)隨機(jī)分布的方式在目標(biāo)監(jiān)測(cè)區(qū)域中部署，其中圓圈表示的是未知節(jié)點(diǎn)，表示的是錨節(jié)點(diǎn)，錨節(jié)點(diǎn)通過(guò)自身所攜帶的定位設(shè)備能夠獲取到自己的位置信息，由于成本等因素，在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)部署的錨節(jié)點(diǎn)數(shù)量是一定的，所以我們需要通過(guò)一定的技術(shù)和計(jì)算方法對(duì)未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位。節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行通訊、實(shí)現(xiàn)信息交互，通過(guò)廣播的方式將自身攜帶的數(shù)據(jù)信息傳送給相鄰節(jié)點(diǎn)。未知節(jié)點(diǎn)獲取到相鄰錨節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)信息、跳數(shù)等信息后，利用定位算法及相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)未知節(jié)點(diǎn)的定位。

基于智能優(yōu)化的WSN定位算法研究與改進(jìn)12圖2-3節(jié)點(diǎn)部署2.3定位的常用計(jì)算方法2.3.1三邊測(cè)量法三邊測(cè)量法主要是在獲取到錨節(jié)點(diǎn)數(shù)量達(dá)到3個(gè)或三個(gè)以上后，在計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)到相鄰節(jié)點(diǎn)距離的基礎(chǔ)上，利用幾何距離計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。如圖2-4所示。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中未知節(jié)點(diǎn)U的坐標(biāo)信息為(x,y)，錨節(jié)點(diǎn)A的坐標(biāo)信息為(x1,y1)，錨節(jié)點(diǎn)B的坐標(biāo)信息為(x2,y2)、錨節(jié)點(diǎn)C的坐標(biāo)信息為(x3,y3),由公式（2-1）計(jì)算出錨節(jié)點(diǎn)與未知節(jié)點(diǎn)U之間的距離分別為d1、d2、d3。232332222221211yyxxdyyxxdyyxxd（2-1）由公式（2-1）我們可以得出公式（2-2）。222323222322323221232321232131312222ddyyxxyyxxxddyyxxyyxxx（2-2）由公式（2-2）我們可以求出未知節(jié)點(diǎn)U的坐標(biāo)信息，如公式（2-3）所示。2223232223222123232123211323231312222ddyyxxddyyxxyyxxyyxxyx（2-3）

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3022375