無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是21世紀(jì)跨越多個(gè)領(lǐng)域的綜合性網(wǎng)絡(luò),由眾多技術(shù)共同支撐。其中的節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)是決定用戶終端接收到可靠有效信息的關(guān)鍵技術(shù),直接影響著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的定位精度。目前,關(guān)于三維空間中節(jié)點(diǎn)定位算法的研究已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)現(xiàn)有的三維空間節(jié)點(diǎn)定位算法進(jìn)行改進(jìn)能夠有效降低節(jié)點(diǎn)定位誤差,提高節(jié)點(diǎn)定位精度。論文對(duì)三維空間中的節(jié)點(diǎn)定位算法進(jìn)行了研究,以改善現(xiàn)階段算法中所產(chǎn)生的定位誤差和錨節(jié)點(diǎn)共面現(xiàn)象。論文主要研究內(nèi)容和工作成果如下:1)通過研究3D-DV-Hop（three-Dimensional Distance Vector-Hop）定位算法,并在相關(guān)的改進(jìn)定位算法基礎(chǔ)之上,基于現(xiàn)有算法存在的不足,提出兩種改進(jìn)定位算法:一種為靜態(tài)錨節(jié)點(diǎn)改進(jìn)定位算法;一種為移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)改進(jìn)定位算法。2)針對(duì)三維空間中節(jié)點(diǎn)定位算法產(chǎn)生的定位誤差,提出一種基于加權(quán)以及最小二乘曲線擬合的三維空間定位算法。該算法首先對(duì)節(jié)點(diǎn)初次定位后產(chǎn)生的定位誤差進(jìn)行誤差加權(quán)處理,接著對(duì)處理后的未知節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行質(zhì)心加權(quán)因子優(yōu)化,最后使用最小二乘曲線擬合的方式對(duì)未知節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)位置進(jìn)行進(jìn)一步校正。仿真結(jié)果表明,該算法與3D-DV-Hop定位... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

第2章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與定位技術(shù)概述5第2章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與定位技術(shù)概述2.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述2.1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三維空間中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.1所示。圖2.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖WSN結(jié)構(gòu)由四部分組成，他們分別是服務(wù)器（用戶）、Internet（衛(wèi)星）、匯集節(jié)點(diǎn)以及傳感器節(jié)點(diǎn)[26]。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系中，首先，在三維空間監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，采用飛機(jī)拋灑或人工部署等方法隨機(jī)分布大量傳感器節(jié)點(diǎn)，大量傳感器節(jié)點(diǎn)會(huì)以自組織的形式構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集信息。其次，在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)將收集到的信息進(jìn)行整理并以多跳的方式將信息傳輸給匯集節(jié)點(diǎn)。再次，匯集節(jié)點(diǎn)將接收到的信息通過Internet（衛(wèi)星）的方式發(fā)送給服務(wù)器（用戶）。最后，由服務(wù)器（用戶）將接收到的信息進(jìn)行分析整合并向網(wǎng)絡(luò)中分配新的監(jiān)測(cè)任務(wù)。2.1.2傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)傳感器節(jié)點(diǎn)一般由四大模塊組合而成[27]，其四大模塊組合結(jié)構(gòu)圖如圖2.2所示。圖2.2傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖

郎系姆⑺陀虢郵鍘Ｄ芰抗└?？楦涸鷥??釁鶻詰闃械拇?釁髂？欏⑹?據(jù)處理模塊以及無線通信模塊進(jìn)行提供能量，該模塊的正常工作是整個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)正常工作運(yùn)行的前提條件。除此之外，傳感器節(jié)點(diǎn)為了滿足各個(gè)領(lǐng)域的不同需要，還可以額外添加一些模塊，例如在對(duì)定位精度需求較高的系統(tǒng)中，為了完成需求，在基本的傳感器節(jié)點(diǎn)上添加具有移動(dòng)功能的模塊，但在添加模塊的同時(shí)不能以犧牲傳感器節(jié)點(diǎn)體積孝功耗低以及成本低的特點(diǎn)為代價(jià)。2.1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層劃分規(guī)則類似于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議劃分規(guī)則，具體劃分如圖2.3所示。圖2.3傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧圖WSN根據(jù)網(wǎng)絡(luò)體系特征劃分，可劃分為五個(gè)層次，各層協(xié)議棧的性能如下：1)物理層：物理層位于整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的最下層，會(huì)直接影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量和能耗等問題，此層主要負(fù)責(zé)接收信號(hào)的調(diào)制以及調(diào)制后信號(hào)的發(fā)送。2)數(shù)據(jù)鏈路層：為了有效地減小網(wǎng)絡(luò)中能量損耗、多點(diǎn)沖突、節(jié)點(diǎn)移動(dòng)等現(xiàn)象，數(shù)據(jù)鏈路層除了負(fù)責(zé)選擇合適的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)訪問控制方法（MAC）之外，還需要完成數(shù)據(jù)鏈路層的幀監(jiān)測(cè)、差錯(cuò)校驗(yàn)等任務(wù)。3)網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層的工作任務(wù)為路由發(fā)現(xiàn)、路由維護(hù)、路由選擇以及數(shù)據(jù)融合，進(jìn)而完成監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)間的高效通訊。4)傳輸層：傳輸層主要是通過Internet（衛(wèi)星）的方式將傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部數(shù)據(jù)與


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