本文關鍵詞：基于山區(qū)地形的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位算法研究

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【摘要】：隨著傳感器技術、微機電系統(tǒng)、現(xiàn)代網(wǎng)絡以及無線通信等技術的進步,具有感知能力的、分布式信息處理能力的無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks,WSN)應運而生,得到了極大的發(fā)展,并且在很多領域都有廣泛的應用前景。這種網(wǎng)絡可被廣泛的應用于森林防火預警、環(huán)境監(jiān)測和預報、地質災害監(jiān)控等諸多應用中,WSN節(jié)點被隨機部署,通常都是部署在一些山地地形上,而WSN中的定位問題是實現(xiàn)這些應用的基礎,所以本文基于山區(qū)地形的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的定位算法具有重大的意義。本文所進行的研究內容如下:(1)論文在查閱了大量相關文獻的基礎上,介紹了基于WSN定位技術的國內外研究現(xiàn)狀,概述了WSN技術的體系結構及其協(xié)議結構,掌握WSN節(jié)點定位的基本概念及其性能評價標準。著重介紹了非測距(Range-free)的定位機制中具有代表性的幾種算法,并進行了性能比較分析。(2)對無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點質心定位算法進行了改進。傳統(tǒng)的質心定位算法運用到山區(qū)地形上時,計算出的未知節(jié)點位置往往不在山區(qū)表面,與實際位置相比,還是會存在一定的定位誤差。改進的質心定位算法是基于山區(qū)地形的數(shù)學模型,在計算出未知節(jié)點位置后再投影到山區(qū)表面,投影點作為矯正后的未知節(jié)點位置。通過MATLAB模擬仿真實驗,說明了質心定位算法定位誤差受信標節(jié)點數(shù)量、通信半徑的影響,而改進的質心定位算法有效的改善了定位精度。(3)對非測距的定位算法DV-Hop進行了改進。傳統(tǒng)的DV-Hop算法直接運用到山區(qū)地形定位時,也會出現(xiàn)計算的未知節(jié)點位置不在山區(qū)地形的表面,偏離實際位置。改進的DV-Hop定位算法基于山區(qū)地形的數(shù)學模型,將計算點在山區(qū)表面的投影點作為矯正后的位置。同時,考慮到實際山區(qū)地形通常較為復雜,無法用單獨的數(shù)學模型表示,或者數(shù)學表達模型過于復雜,計算投影點較為復雜,所以提出了一種最短距離點矯正的DV-Hop定位算法。通過MATLAB模擬仿真實驗,說明了兩種改進的DV-Hop定位算法有效改善了定位精度,能夠滿足實際山區(qū)地形的定位需求。
【關鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡 質心定位算法 DV-Hop定位算法
【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 WSN定位算法存在的問題10-11
• 1.3 國內外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.4 論文研究內容與結構安排12-14
• 第二章 無線傳感器網(wǎng)絡定位技術14-28
• 2.1 傳感器節(jié)點體系結構14-15
• 2.2 定位算法常用的評價標準15-16
• 2.3 基于測距的定位算法16-20
• 2.3.1 常用測距離技術16-17
• 2.3.2 節(jié)點坐標定位技術17-20
• 2.4 基于非測距的定位算法20-27
• 2.4.1 質心定位算法21
• 2.4.2 凸規(guī)劃定位算法21-22
• 2.4.3 DV-Hop算法22
• 2.4.4 Amorphous定位算法22-23
• 2.4.5 MDS-MAP算法23-24
• 2.4.6 APIT算法24-26
• 2.4.7 幾種Range-free算法比較及性能總結26-27
• 2.5 本章小結27-28
• 第三章 質心定位算法的改進28-37
• 3.1 質心定位算法的基本原理28
• 3.2 質心定位算法的流程28-30
• 3.3 投影矯正的質心算法模型及流程30-32
• 3.4 模擬仿真及性能分析32-36
• 3.4.1 投影矯正的質心定位算法仿真實現(xiàn)33-34
• 3.4.2 投影矯正的質心定位算法仿真實驗結果分析34-36
• 3.5 本章小結36-37
• 第四章 三維DV-Hop定位算法的改進37-49
• 4.1 DV-Hop定位算法的基本原理37
• 4.2 DV-Hop定位算法的流程37-39
• 4.3 投影矯正的DV-Hop定位算法模型及流程39-40
• 4.4 投影矯正的DV-Hop算法模擬仿真及性能分析40-42
• 4.4.1 投影矯正的DV-Hop定位算法仿真實現(xiàn)40
• 4.4.2 投影矯正的DV-Hop定位算法的仿真實驗結果分析40-42
• 4.5 最短距離搜索矯正的DV-Hop定位算法的改進模型及流程42-45
• 4.6 最短距離搜索矯正的DV-Hop定位算法模擬仿真及性能分析45-48
• 4.6.1 對搜索距離d的研究45
• 4.6.2 最短距離搜索矯正的DV-Hop定位算法的仿真實驗結果分析45-48
• 4.7 本章小結48-49
• 第五章 總結與展望49-51
• 5.1 本論文工作總結49
• 5.2 未來工作展望49-51
• 參考文獻51-54
• 致謝54-55
• 攻讀學位期間的研究成果55-56

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 任豐原,黃海寧,林闖;無線傳感器網(wǎng)絡[J];軟件學報;2003年07期

2 彭宇;王丹;;無線傳感器網(wǎng)絡定位技術綜述[J];電子測量與儀器學報;2011年05期

3 何艷麗;;無線傳感器網(wǎng)絡質心定位算法研究[J];計算機仿真;2011年05期

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本文編號：769591