發(fā)布時(shí)間：2020-05-04 06:38

【摘要】：隨著無(wú)線通信、傳感、微機(jī)電等技術(shù)的快速發(fā)展,具有低功耗、高度自主性等特征的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),已在環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù)、醫(yī)療護(hù)理、軍事、智能交通等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,這些應(yīng)用中,提高節(jié)點(diǎn)的定位精度是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文將一種新的元啟發(fā)式飛蛾捕焰優(yōu)化算法應(yīng)用到了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位中,改進(jìn)了一種基于飛蛾捕焰優(yōu)化的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法,論文主要研究?jī)?nèi)容與成果如下:(1)改進(jìn)了一種基于飛蛾捕焰優(yōu)化的節(jié)點(diǎn)定位算法。在測(cè)量獲得節(jié)點(diǎn)之間的距離后,將節(jié)點(diǎn)通信范圍近似表示為一個(gè)正方形,進(jìn)而基于迭代定位思想,給出了具有不同定位參數(shù)點(diǎn)個(gè)數(shù)的搜索空間確定方法,然后各個(gè)未知節(jié)點(diǎn)自主采用飛蛾捕焰優(yōu)化算法估算自身位置。(2)給出了飛蛾捕焰優(yōu)化算法的兩個(gè)重要參數(shù)——飛蛾個(gè)數(shù)(也是火焰?zhèn)�數(shù))和迭代次數(shù)——的選擇策略。在一個(gè)未知節(jié)點(diǎn)的通信范圍內(nèi),隨機(jī)部署若干個(gè)錨節(jié)點(diǎn),設(shè)定不同的仿真參數(shù)(包括通信半徑、錨節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)、測(cè)距誤差),產(chǎn)生若干測(cè)試用例,最終通過(guò)比較定位精度來(lái)確定不同場(chǎng)景下的最佳參數(shù)選擇策略。(3)對(duì)所改進(jìn)的算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),在一個(gè)部署區(qū)域內(nèi),隨機(jī)部署若干個(gè)錨節(jié)點(diǎn)、未知節(jié)點(diǎn),然后設(shè)置測(cè)距誤差、通信半徑等各種實(shí)驗(yàn)參數(shù),通過(guò)分析定位誤差的平均值、均方差比較定位性能。仿真結(jié)果表明,基于飛蛾捕焰優(yōu)化的節(jié)點(diǎn)定位算法能夠較大程度地提高未知節(jié)點(diǎn)的定位精度,比最小二乘法具有更高的定位精度。
【圖文】：

型傳感器節(jié)點(diǎn)組成的，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要功能是對(duì)被感知對(duì)象的信息進(jìn)行協(xié)逡逑作式地感知、采集和處理，最終將獲得的信息發(fā)送給用戶。ＷＳＮ的基本體系結(jié)構(gòu)逡逑［４６］如圖２．１所示。通常，為完成管理者或者終端發(fā)給的一些特殊任務(wù)，這些節(jié)點(diǎn)逡逑通過(guò)互相協(xié)作來(lái)完成局部區(qū)域的數(shù)據(jù)采集，，最后再將這些信息路由轉(zhuǎn)發(fā)給管理者逡逑或者信息處理中心［４７］。匯聚節(jié)點(diǎn)一般位于監(jiān)測(cè)區(qū)域外，相比于傳感器節(jié)點(diǎn)，它們逡逑具有較大的存儲(chǔ)空間、較多的能量以及較長(zhǎng)的壽命等特點(diǎn)。它們的主要作用包括逡逑數(shù)據(jù)操作指令的發(fā)布，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。ＷＳＮ可以通過(guò)這些微型傳感器來(lái)對(duì)逡逑信息進(jìn)行收集、處理、存儲(chǔ)、發(fā)送等操作。逡逑＼傳感器網(wǎng)結(jié)崣信道逡逑＇７＇邐點(diǎn)邐信息處理中心逡逑傳感器節(jié)點(diǎn)逡逑圖２．１邋ＷＳＮ基本的組織結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．２．１邋ＷＳＮ邋ｂａｓｉｃ邋ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑如圖２．２所示，傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)主要由處理器模塊、能量供應(yīng)模塊、傳感器模塊和無(wú)線通信逡逑模塊等四大模塊組成。圖中能量供應(yīng)模塊指的是傳感器節(jié)點(diǎn)內(nèi)置的微電池，這些微電池主要逡逑是用來(lái)為傳感器節(jié)點(diǎn)供應(yīng)能量的；傳感器模塊主要是收集來(lái)自目標(biāo)環(huán)境中的一些物理信號(hào)等，逡逑６逡逑

東科技大學(xué)碩士學(xué)位論文邐無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及定位技術(shù)逡逑外它還負(fù)責(zé)把原始信號(hào)處理后發(fā)送理器模塊上；處理器模塊作為傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)中逡逑關(guān)鍵的一部分，它主要負(fù)責(zé)所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、任務(wù)管理等功能；無(wú)線通信逡逑塊主要負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)間的通信。逡逑傳感器模塊邐！邐－｜邐無(wú)線通信模塊逡逑邐邐邐
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5;TP18

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本文編號(hào)：2648248