本文選題：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)　切入點(diǎn)：三維環(huán)境　出處：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為對未來信息化影響巨大的技術(shù)之一,其研究前景廣闊,應(yīng)用空間巨大。在實(shí)際應(yīng)用中,觀測者最關(guān)心的就是傳感器網(wǎng)絡(luò)中特定事件的發(fā)生地點(diǎn)以及傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測區(qū)域的范圍。確定特定事件的發(fā)生地點(diǎn)需要首先獲取所有傳感器節(jié)點(diǎn)位置,而若要確定傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測區(qū)域的范圍則需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)邊界識別,因此對傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位和邊界節(jié)點(diǎn)識別研究具有非常廣泛的應(yīng)用前景。鑒于當(dāng)前對于節(jié)點(diǎn)定位和邊界識別技術(shù)的研究大多是圍繞二維環(huán)境展開,而對于三維環(huán)境的相關(guān)研究則相當(dāng)匱乏,且實(shí)際的傳感器節(jié)點(diǎn)通常分布在如丘陵,山區(qū),海底等人跡罕至的三維環(huán)境中,因此基于三維環(huán)境的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究非常有必要。基于以上應(yīng)用需求,本文提出了一種三維起伏地表環(huán)境下的節(jié)點(diǎn)定位算法BER和一種三維空間傳感器網(wǎng)絡(luò)邊界節(jié)點(diǎn)識別算法BTPRE,主要工作如下:(1)對于三維起伏地表的節(jié)點(diǎn)定位問題,以有效的解決網(wǎng)絡(luò)中通信開銷和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)密度之間的矛盾為出發(fā)點(diǎn),研究了一種三維起伏地表環(huán)境下的節(jié)點(diǎn)定位算法BER,算法使用移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)在三維起伏地表環(huán)境下的路徑規(guī)劃來對未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行輔助定位。(2)對于三維起伏地表中的節(jié)點(diǎn)由于相對二維環(huán)境增加了一維z坐標(biāo),導(dǎo)致在使用(1)中方法進(jìn)行定位后z方向誤差偏大的問題,在BER算法中引入電子地圖信息?yxfz),(對z方向的定位結(jié)果進(jìn)行修正,大幅增加了定位精度。然后對該定位算法進(jìn)行仿真并對仿真結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和分析。(3)針對三維傳感器網(wǎng)絡(luò)的邊界識別問題,提出了一種基于初始邊界三角形平面遞歸擴(kuò)展的分布式邊界節(jié)點(diǎn)獲取算法BTPRE,該算法所得邊界冗余點(diǎn)較少。并對算法執(zhí)行過程中可能遇到的一些問題及影響因素進(jìn)行分析和研究。最后對邊界識別算法進(jìn)行仿真,并對仿真結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和分析。在BER算法仿真中,將不同的定位結(jié)果進(jìn)行電子地圖修正,證明了BER算法能夠顯著改善定位效果。在BTPRE算法仿真中,將BTPRE算法與常用三維邊界識別算法的仿真結(jié)果進(jìn)行對比,證明了BTPRE算法得到的邊界冗余點(diǎn)明顯減少。
[Abstract]:Wireless sensor network (WSN) technology, as one of the technologies which has a great impact on the future information technology, has a broad research prospect and huge application space.In practical applications, observers are most concerned about the location of specific events in sensor networks and the range of sensor network monitoring areas.Determining the location of a particular event requires first obtaining the location of all sensor nodes, and to determine the scope of the sensor network monitoring area, network boundary identification is required.Therefore, the research on node location and boundary node identification in sensor networks has a very wide application prospect.In view of the fact that most of the current researches on node location and boundary recognition are focused on two-dimensional environment, the research on three-dimensional environment is rather scarce, and the actual sensor nodes are usually distributed in hilly and mountainous areas.Therefore, it is necessary to study the sensor network technology based on 3D environment.Based on the above application requirements, this paper proposes a node localization algorithm BER and a boundary node recognition algorithm for 3D spatial sensor networks (BER). The main work is as follows: 1) for the problem of node location in 3D undulating surface.In order to solve the contradiction between communication overhead and beacon node density effectively,In this paper, we study a node location algorithm called per, which uses path planning of mobile beacon nodes in 3D undulating surface environment to locate unknown nodes.The node adds one dimensional z coordinate to the two-dimensional environment.As a result of the problem that the error of z direction is too large after the method is used in the BER algorithm, we introduce the electronic map information into the BER algorithm to correct the localization result in z direction, which greatly increases the accuracy of the location.Then the localization algorithm is simulated and the simulation results are summarized and analyzed.A distributed boundary node acquisition algorithm, BTPRE, based on the recursive expansion of the plane of the initial boundary triangle is proposed.Some problems and influencing factors that may be encountered in the implementation of the algorithm are analyzed and studied.Finally, the boundary recognition algorithm is simulated, and the simulation results are summarized and analyzed.In the simulation of BER algorithm, the different location results are corrected by electronic map, which proves that BER algorithm can improve the localization effect significantly.In the simulation of BTPRE algorithm, the simulation results of BTPRE algorithm and three dimensional boundary recognition algorithm are compared, and it is proved that the boundary redundancy of BTPRE algorithm is obviously reduced.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.5;TP212.9

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1715104