跳數(shù)跳距改進優(yōu)化以及加權誤差修正的無線傳感器網(wǎng)絡定位算法
發(fā)布時間:2024-03-21 06:03
伴著物聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)不僅是物聯(lián)網(wǎng)成敗的關鍵,也成為國內外共同關注的熱門話題,F(xiàn)如今,大到國家層面,小到與我們的日常生活,都可以看到WSN活躍的身影。在這些應用中,什么地理位置發(fā)生了哪些事件是用戶關心的重要問題之一,如果節(jié)點位置無法獲得,則搜集到的感知數(shù)據(jù)就毫無意義。圍繞WSN中的定位,解釋了需要掌握哪些基礎知識,學術界研究有何種進展。著重探尋了DV-Hop算法和RSSI算法的設計原理。為本文算法的實現(xiàn)夯實了理論基礎。設計出了自適應跳數(shù)和跳距優(yōu)化相結合的DV-Hop算法,旨在改善DV-Hop算法含有的設計不合理點。首先引入通信半徑個數(shù)自適應值的概念,用于信標節(jié)點自適應的選擇通信半徑的個數(shù),以實現(xiàn)對最小跳數(shù)的細分。然后通過自適應的限跳機制來設置跳數(shù)的閾值,以減小計算量。最后增改了兩類節(jié)點均跳距計算流程,補入了權重理念。從兩種不同環(huán)境的實驗效果可以看出,DV-Hop算法含有的設計不合理點得到了相應的改善。以多變環(huán)境為出發(fā)點,探索出了融合算法。首先引出篩選所處環(huán)境的思想,憑借AOA角度信息選取出測量時的環(huán)境,意在校正...
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 定位算法研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作
1.4 論文組織結構
第二章 WSN定位基礎
2.1 無線傳感器網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結構
2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡體系結構
2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點結構
2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡的特征
2.2 定位技術理論
2.2.1 定位技術的基本概念
2.2.2 定位技術的相關術語
2.2.3 未知節(jié)點位置計算方法
2.2.4 定位技術的分類
2.3 本章小結
第三章 WSN定位算法
3.1 距離無關的定位
3.1.1 質心定位算法
3.1.2 凸規(guī)劃定位算法
3.1.3 APS算法
3.1.4 APIT定位算法
3.1.5 Range-free算法優(yōu)缺點
3.2 基于距離的定位
3.2.1 基于RSSI的定位算法
3.2.2 基于TOA的定位算法
3.2.3 基于TDOA的定位算法
3.2.4 基于AOA的定位算法
3.2.5 Range-based算法優(yōu)劣勢
3.3 影響定位算法性能的指標
3.4 本章小結
第四章 自適應跳數(shù)改進和跳距優(yōu)化的DV-Hop定位算法
4.1 DV-Hop誤差分析
4.2 DV-Hop定位算法的改進策略
4.2.1 自適跳數(shù)策略
4.2.2 平均每跳距離的改進
4.3 仿真結果及分析
4.3.1 節(jié)點隨機部署場景的定位
4.3.2 信標節(jié)點非隨機部署場景的定位
4.3.3 實驗結果分析
4.4 本章小結
第五章 加權誤差修正的融合定位算法
5.1 基于RSSI的誤差分析
5.2 基于RSSI的定位算法的改進策略
5.2.1 測量距離誤差修正的改進
5.2.2 極大似然估計法的改進
5.3 仿真結果及分析
5.4 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3933942
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 定位算法研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作
1.4 論文組織結構
第二章 WSN定位基礎
2.1 無線傳感器網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結構
2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡體系結構
2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點結構
2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡的特征
2.2 定位技術理論
2.2.1 定位技術的基本概念
2.2.2 定位技術的相關術語
2.2.3 未知節(jié)點位置計算方法
2.2.4 定位技術的分類
2.3 本章小結
第三章 WSN定位算法
3.1 距離無關的定位
3.1.1 質心定位算法
3.1.2 凸規(guī)劃定位算法
3.1.3 APS算法
3.1.4 APIT定位算法
3.1.5 Range-free算法優(yōu)缺點
3.2 基于距離的定位
3.2.1 基于RSSI的定位算法
3.2.2 基于TOA的定位算法
3.2.3 基于TDOA的定位算法
3.2.4 基于AOA的定位算法
3.2.5 Range-based算法優(yōu)劣勢
3.3 影響定位算法性能的指標
3.4 本章小結
第四章 自適應跳數(shù)改進和跳距優(yōu)化的DV-Hop定位算法
4.1 DV-Hop誤差分析
4.2 DV-Hop定位算法的改進策略
4.2.1 自適跳數(shù)策略
4.2.2 平均每跳距離的改進
4.3 仿真結果及分析
4.3.1 節(jié)點隨機部署場景的定位
4.3.2 信標節(jié)點非隨機部署場景的定位
4.3.3 實驗結果分析
4.4 本章小結
第五章 加權誤差修正的融合定位算法
5.1 基于RSSI的誤差分析
5.2 基于RSSI的定位算法的改進策略
5.2.1 測量距離誤差修正的改進
5.2.2 極大似然估計法的改進
5.3 仿真結果及分析
5.4 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3933942
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