本文關鍵詞：基于DV-Hop的無線傳感器網絡定位算法研究及改進

  更多相關文章： 節(jié)點定位 DV-Hop定位算法 平均跳距 跳數優(yōu)化 擬牛頓算法

【摘要】：節(jié)點定位技術是無線傳感器網絡最關鍵的技術之一,非測距算法在大型傳感器網絡中占有重要的地位,特別是在環(huán)境、軍事、智能空間等領域具有廣泛的應用前景。DV-Hop定位算法是非測距算法的典型代表,具有定位方法簡單、定位精度相對較高、成本和計算開銷都比較小等優(yōu)點。但此算法的缺點是用跳段距離代替直線距離,在隨機分布的無線傳感器網絡中誤差相對較大。本文在前人研究的基礎上進行了研究與改進,主要內容如下:1)分析了原始DV-Hop算法的定位過程與該算法存在的誤差因素主要包括:跳數、平均跳距、定位計算方法。仿真對比了部分DV-Hop經典改進算法,實驗結果表明,經典改進算法存在改進單一化、定位精度不足等問題。2)針對跳數因素帶來的誤差,提出了在數據包格式中增加跳數閾值的方法,保證滿足定位條件的基礎上去除定位誤差較大的數據,實驗結果表明,在本文的仿真環(huán)境下,合理的優(yōu)化跳數閾值最高能夠提高節(jié)點7%的定位精度。3)針對平均跳距帶來的定位誤差,結合跳數優(yōu)化后所有錨節(jié)點的平均跳距,提出了一種平均跳距的修正方法,仿真實驗表明,該改進方法充分利用了優(yōu)選后錨節(jié)點的信息,比采用最近單一錨節(jié)點定位精度更高。4)在定位計算方法上,該步改進主要包括節(jié)點坐標初值估計和終值估計。在初值估計方面,錨節(jié)點較少時采用最小最大(Min-Max)算法求解,錨節(jié)點數較多時采用最小二乘法求解。在終值估計方面,采用擬牛頓算法對初值估計結果進行迭代尋優(yōu)。仿真結果表明,該算法比原始DV-Hop算法精度提高約40%,比文獻中經典改進算法精度提高約15%-20%。
【關鍵詞】：節(jié)點定位 DV-Hop定位算法 平均跳距 跳數優(yōu)化 擬牛頓算法
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 1 緒論17-23
• 1.1 選題背景及意義17-18
• 1.2 無線傳感器網絡研究現狀18-19
• 1.3 定位技術研究現狀19-21
• 1.4 本文的研究內容21-23
• 2 無線傳感器網絡23-39
• 2.1 無線傳感器網絡體系23-26
• 2.2 節(jié)點定位技術26-31
• 2.3 定位技術分類31-36
• 2.4 定位算法的性能評價指標體系36-37
• 2.5 本章小結37-39
• 3 DV-Hop定位算法誤差研究及性能仿真39-55
• 3.1 DV-Hop算法描述及原理分析39-42
• 3.2 現有DV-Hop定位算法的改進研究42-49
• 3.3 DV-Hop算法誤差分析49-51
• 3.4 DV-Hop算法性能分析51-54
• 3.5 本章小結54-55
• 4 基于平均跳距修正擬牛頓迭代的無線傳感器定位算法55-73
• 4.1 引言55
• 4.2 跳數優(yōu)化55-57
• 4.3 平均跳距改進57-60
• 4.4 擬牛頓優(yōu)化算法60-65
• 4.5 定位算法實現65-66
• 4.6 實驗結果及分析66-72
• 4.7 本章小結72-73
• 5 總結73-75
• 5.1 論文主要工作73-74
• 5.2 展望74-75
• 參考文獻75-80
• 作者簡歷80-82
• 學位論文數據集82

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 馬祖長,孫怡寧;無線傳感器網絡節(jié)點的定位算法[J];計算機工程;2004年07期

中國碩士學位論文全文數據庫 前2條

1 吳嘉瑋;一種改進的無線傳感器網絡DV-Hop定位算法的研究[D];東華大學;2013年

2 徐肖肖;基于煤礦物聯網的智能定位終端的設計及定位研究[D];中國礦業(yè)大學;2014年

，

本文編號：1029472