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)受到越來越多的關(guān)注,商場、酒店、停車場、醫(yī)院、智慧城市等應(yīng)用對位置信息都有著極大的需求。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有成本低、能耗低、環(huán)境適應(yīng)性強等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)實生活中,為我們提供數(shù)據(jù)監(jiān)測、無線通信以及數(shù)據(jù)控制、定位等服務(wù)。在當前的研究熱門話題中,基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的研究已占據(jù)了一席之位。本文的主要研究內(nèi)容為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法,國內(nèi)外學(xué)者依據(jù)是否需要測量節(jié)點之間的距離將定位算法分為兩大類。一種是依據(jù)測距實現(xiàn)的定位算法,另一種則是依據(jù)非測距實現(xiàn)的定位算法。本文對DV-Hop定位算法、RSSI定位算法進行研究,這兩種定位算法在不同的應(yīng)用場景中定位精度具有一定的局限性,本文的研究目標是如何減小未知節(jié)點在定位過程中產(chǎn)生的誤差,提高定位精度。主要工作如下:（1）通過文獻調(diào)研,對兩大類定位算法的優(yōu)缺點進行了歸納總結(jié)。從節(jié)點部署、網(wǎng)絡(luò)連通度、定位誤差三個方面對兩大類定位算法中的經(jīng)典算法進行驗證。（2）提出基于改進粒子群的DV-Hop定位算法。針對DV-Hop定位算法在定位過程中,節(jié)點之間的跳段距離取代了節(jié)點間的實際距離,未知節(jié)點在進行計... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

第2章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位相關(guān)理論研究11圖2-2傳感器節(jié)點構(gòu)造體系(1)處理器與運算器構(gòu)成了數(shù)據(jù)處理模塊。處理器對傳感器節(jié)點之間的運行、任務(wù)調(diào)度、數(shù)據(jù)信息融合等進行協(xié)同管理。運算器主要負責將傳感器節(jié)點采集到的數(shù)據(jù)信息以及節(jié)點在運行通訊中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)完整存儲起來。(2)由傳感器、AC/DC共同組成了傳感器模塊。首先通過傳感器完成網(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)無線通信模塊是由通信芯片和濾波電路組成，主要負責節(jié)點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)點本身所攜帶的電池能量是有限的，當該模塊出現(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)致其他模塊也無法正常工作，該節(jié)點將進入死亡狀態(tài)。2.2.3節(jié)點定位技術(shù)原理如圖2-3所示，節(jié)點通過隨機分布的方式在目標監(jiān)測區(qū)域中部署，其中圓圈表示的是未知節(jié)點，表示的是錨節(jié)點，錨節(jié)點通過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)測區(qū)域內(nèi)部署的錨節(jié)點數(shù)量是一定的，所以我們需要通過一定的技術(shù)和計算方法對未知節(jié)點進行定位。節(jié)點在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)進行通訊、實現(xiàn)信息交互，通過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。未知節(jié)點獲取到相鄰錨節(jié)點的坐標信息、跳數(shù)等信息后，利用定位算法及相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)未知節(jié)點的定位。

基于智能優(yōu)化的WSN定位算法研究與改進12圖2-3節(jié)點部署2.3定位的常用計算方法2.3.1三邊測量法三邊測量法主要是在獲取到錨節(jié)點數(shù)量達到3個或三個以上后，在計算出未知節(jié)點到相鄰節(jié)點距離的基礎(chǔ)上，利用幾何距離計算出未知節(jié)點的坐標。如圖2-4所示。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中未知節(jié)點U的坐標信息為(x,y)，錨節(jié)點A的坐標信息為(x1,y1)，錨節(jié)點B的坐標信息為(x2,y2)、錨節(jié)點C的坐標信息為(x3,y3),由公式（2-1）計算出錨節(jié)點與未知節(jié)點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U的坐標信息，如公式（2-3）所示。2223232223222123232123211323231312222ddyyxxddyyxxyyxxyyxxyx（2-3）

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3022375