無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是21世紀(jì)跨越多個領(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),直接影響著整個網(wǎng)絡(luò)的定位精度。目前,關(guān)于三維空間中節(jié)點定位算法的研究已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢。對現(xiàn)有的三維空間節(jié)點定位算法進行改進能夠有效降低節(jié)點定位誤差,提高節(jié)點定位精度。論文對三維空間中的節(jié)點定位算法進行了研究,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,提出兩種改進定位算法:一種為靜態(tài)錨節(jié)點改進定位算法;一種為移動錨節(jié)點改進定位算法。2)針對三維空間中節(jié)點定位算法產(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。該算法首先對節(jié)點初次定位后產(chǎn)生的定位誤差進行誤差加權(quán)處理,接著對處理后的未知節(jié)點坐標(biāo)進行質(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未知節(jié)點坐標(biāo)位置進行進一步校正。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)點以及傳感器節(jié)點[26]。在整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系中，首先，在三維空間監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，采用飛機拋灑或人工部署等方法隨機分布大量傳感器節(jié)點，大量傳感器節(jié)點會以自組織的形式構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行收集信息。其次，在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點將收集到的信息進行整理并以多跳的方式將信息傳輸給匯集節(jié)點。再次，匯集節(jié)點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）將接收到的信息進行分析整合并向網(wǎng)絡(luò)中分配新的監(jiān)測任務(wù)。2.1.2傳感器節(jié)點結(jié)構(gòu)傳感器節(jié)點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行提供能量，該模塊的正常工作是整個傳感器節(jié)點正常工作運行的前提條件。除此之外，傳感器節(jié)點為了滿足各個領(lǐng)域的不同需要，還可以額外添加一些模塊，例如在對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)點上添加具有移動功能的模塊，但在添加模塊的同時不能以犧牲傳感器節(jié)點體積孝功耗低以及成本低的特點為代價。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，可劃分為五個層次，各層協(xié)議棧的性能如下：1)物理層：物理層位于整個傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的最下層，會直接影響到整個網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量和能耗等問題，此層主要負責(zé)接收信號的調(diào)制以及調(diào)制后信號的發(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、多點沖突、節(jié)點移動等現(xiàn)象，數(shù)據(jù)鏈路層除了負責(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、差錯校驗等任務(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、路由選擇以及數(shù)據(jù)融合，進而完成監(jiān)測區(qū)域內(nèi)節(jié)點間的高效通訊。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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