無線通信技術和集成電路的快速發(fā)展使得無線傳感器節(jié)點的尺寸越來越小,功能卻越來越強大,這大大加快了無線傳感器網(wǎng)絡應用的腳步。而對于無線傳感器網(wǎng)絡的內部服務和外部應用來說,節(jié)點的位置信息常常是十分有用甚至必不可少的,所以節(jié)點的定位成為了研究熱點。定位可以分為測距和非測距定位,其中測距定位要進行距離或者角度的測量,能夠取得較高的定位精度,而非測距定位利用網(wǎng)絡的連通信息進行定位,不需要為節(jié)點安裝測距設備,節(jié)約了成本并降低了功耗,但因定位精度較低而使其應用范圍受到一定限制。為了得到定位精度較高的非測距定位算法,本文重點對質心算法和DV-Hop算法進行了研究,將廣泛應用于測距定位中的質點彈簧模型和擴展卡爾曼濾波在非測距的情況下和它們進行巧妙地結合,得到了定位精度較高的L-MSM算法和L-EKF算法。L-MSM算法利用質心算法進行粗定位時,為了提高節(jié)點定位成功率,未知節(jié)點如果有鄰居錨節(jié)點則只使用鄰居錨節(jié)點來定位,沒有鄰居錨節(jié)點就使用已經(jīng)定位的未知節(jié)點來定位,然后質點彈簧模型以節(jié)點到所有鄰居節(jié)點估計距離的平均值作為彈簧的平衡長度對質心算法粗定位后的結果進行迭代求精。L-EKF算法首先利用DV-Hop算... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstact
第1章 引言
    1.1 課題來源
    1.2 無線傳感器網(wǎng)絡概述
    1.3 無線傳感器網(wǎng)絡體系結構
    1.4 無線傳感器網(wǎng)絡應用
        1.4.1 軍事領域
        1.4.2 環(huán)境領域
        1.4.3 健康領域
        1.4.4 家庭領域
        1.4.5 工業(yè)領域
    1.5 無線傳感器網(wǎng)絡定位重要性和挑戰(zhàn)
    1.6 論文主要工作及章節(jié)安排
第2章 無線傳感器網(wǎng)絡定位技術
    2.1 無線傳感器網(wǎng)絡定位概述
        2.1.1 定位基本概念
        2.1.2 定位相關術語
        2.1.3 定位性能評價指標
    2.2 定位基本方法
        2.2.1 多邊定位法
        2.2.2 三邊定位法
        2.2.3 角度定位法
    2.3 定位算法分類
        2.3.1 測距定位和非測距定位
        2.3.2 絕對定位和相對定位
        2.3.3 集中式定位和分布式定位
        2.3.4 遞增式定位和并發(fā)式定位
    2.4 定位算法研究現(xiàn)狀
    2.5 典型測距定位算法
        2.5.1 Cooperative Ranging定位算法
        2.5.2 DV-Distance定位算法
        2.5.3 AHLos定位算法
    2.6 典型非測距定位算法
        2.6.1 質心定位算法
        2.6.2 DV-Hop定位算法
        2.6.3 Amorphous定位算法
        2.6.4 APIT定位算法
        2.6.5 凸規(guī)劃定位算法
        2.6.6 MDS-MAP定位算法
    2.7 本章小結
第3章 基于質點彈簧模型的L-MSM算法
    3.1 質點彈簧模型定位原理
    3.2 L-MSM算法原理
        3.2.1 質心算法粗定位
        3.2.2 改進的質點彈簧模型求精
    3.3 仿真結果及分析
        3.3.1 默認參數(shù)下的定位誤差
        3.3.2 不同迭代次數(shù)下的定位誤差
        3.3.3 不同錨節(jié)點比例下的定位誤差
        3.3.4 不同總節(jié)點數(shù)下的定位誤差
        3.3.5 不同通信半徑下的定位誤差
    3.4 本章小結
第4章 基于卡爾曼濾波的L-EKF算法
    4.1 擴展卡爾曼濾波定位原理
    4.2 L-EKF算法原理
    4.3 仿真結果及分析
        4.3.1 默認參數(shù)下的定位誤差
        4.3.2 不同錨節(jié)點比例下的定位誤差
        4.3.3 不同總節(jié)點數(shù)下的定位誤差
        4.3.4 不同通信半徑下的定位誤差
    4.4 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 本文工作總結
    5.2 未來研究展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于質點彈簧模型的無線傳感器網(wǎng)絡非測距定位算法[J]. 楊友華,孫麗華,向滿天.  傳感技術學報. 2015(06)
[2]一種基于DV-Hop的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位算法[J]. 王景琿.  計算機工程. 2015(01)
[3]EKF在移動信標的WSN節(jié)點定位中的應用[J]. 丁輝,李波勇,艾述亮.  電腦知識與技術. 2013(09)
[4]基于WSN的目標定位跟蹤在C4ISRT中的應用[J]. 楊傳順.  北京聯(lián)合大學學報(自然科學版). 2012(04)
[5]Real-time localization estimator of mobile node in wireless sensor networks based on extended Kalman filter[J]. 田金鵬,鄭國莘.  Journal of Shanghai University（English Edition）. 2011(02)
[6]Location,Localization,and Localizability[J]. 劉云浩,楊錚,王小平,簡麗榮.  Journal of Computer Science & Technology. 2010(02)
[7]基于卡爾曼濾波的WSNs節(jié)點定位研究[J]. 陳維克,李文鋒,首珩,袁兵,魏蘭.  武漢理工大學學報. 2007(08)

碩士論文
[1]幾何約束在WSNs定位中的優(yōu)化應用[D]. 羅嗣力.南昌大學 2014
[2]基于DV-Hop的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位算法研究與改進[D]. 孔令榮.南京理工大學 2013
[3]基于DV-Hop的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位算法研究[D]. 李龍江.重慶大學 2013
[4]基于多維標度的無線傳感器網(wǎng)絡定位算法研究[D]. 祝義榮.南昌大學 2010
[5]無線傳感網(wǎng)絡節(jié)點自定位技術的研究[D]. 李響.中國科學技術大學 2009
[6]基于移動信標的無線傳感器網(wǎng)絡定位算法研究[D]. 陳娟.中南大學 2009



本文編號：3403028