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《基于優(yōu)先節(jié)點定位和人工魚群優(yōu)化的dv-hop算法研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、碩士學位論文基于優(yōu)先節(jié)點定位和人工魚群優(yōu)化的DV-Hop算法研究ResearchonDV-HopAlgorithmBasedonPriorityNodeLocalizationandArtificialFishSwarmAlgotithmOptimization作者:王浩導師:陳世海講師中國礦業(yè)大學二○一六年五月中圖分類號TN92學校代碼10290UDC密級公開中國礦業(yè)大學碩士學位論文基于優(yōu)先節(jié)點定位和人工魚群優(yōu)化的DV-Hop改進算法研究ResearchonDV-HopAlgorithmBased
2、onPriorityNodeLocalizationandArtificialFishSwarmAlgotithmOptimization作者王浩導師陳世海申請學位工學碩士培養(yǎng)單位信電學院學科專業(yè)信息與通信工程研究方向無線傳感器網(wǎng)絡答辯委員會主席華鋼評閱人二○一六年五月論文審閱認定書研究生在規(guī)定的學習年限內(nèi),按照研究生培養(yǎng)方案的要求,完成了研究生課程的學習,成績合格;在我的指導下完成本學位論文,經(jīng)審閱,論文中的觀點、數(shù)據(jù)、表述和結(jié)構(gòu)為我所認同,論文撰寫格式符合學校的相關規(guī)定,同意將本論文作為學位申請
3、論文送專家評審。導師簽字:年月日致謝不知不覺三年的研究生時光馬上就要過去了,回想起當年收到研究生錄取通知書的興奮,到現(xiàn)在即將走向工作崗位的期待,感覺這三年在我身上發(fā)生了很多的變化。在讀研的這三年,我學到了很多知識,結(jié)交了許多朋友,在實驗室里和師兄師弟搞科研是非常快樂的一件事情。每次向?qū)焻R報工作項目進度怕被導師批評的忐忑心情,到研制的產(chǎn)品通過了煤科院的審核時興奮的心情,研究生三年的學習時光讓我感受頗多。感謝我的導師陳世海,這三年老師不僅手把手的教了我很多知識,很多知識都是在書本上學不到的,同時教了我
4、許多做人的道理,讓我受益匪淺。師從三載,受益終身,在這三年里,學生每一分的成長都滲透著導師的心血和智慧。我和老師之間的關系不僅是師生關系,也是朋友關系,值此論文完成之際,向老師致以深深的敬意和真誠的感謝!感謝我的父母,從我出生到讀研究生,我的父母為我付出了很多很多,不管窮與累,一直支持我的學業(yè),尤其是讀研的這三年,承受了很多的壓力,感謝父母對我的養(yǎng)育之恩和學業(yè)的支持。感謝宿舍舍友侯馳騁、吳奇、葉俊鋒,很高興能認識你們,和你們在一起的日子很快樂。感謝實驗室?guī)熜謴垜c學博士、師弟王獻偉和王帥碩士,和你們搞
5、科研的時光很美好。最后,衷心地感謝為評閱本論文而付出寶貴時間和辛勤勞動的專家和教授們!謹以此文,表達我無限的感激。摘要無線傳感器網(wǎng)絡(WirelessSensorNetwork,WSN)具有自組能力強、分布廣的特點,因此有廣泛的應用。無線傳感器網(wǎng)絡首先應用在軍事領域,后來逐漸擴大到民用領域,無線傳感器網(wǎng)絡廣泛使用增強了人們獲取信息的能力。定位技術是無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術之一,目前較為常用的定位技術主要分為兩類:基于測距的定位技術和基于非測距的定位技術。本文以基于非測距定位技術中的DV-Hop算法為
6、研究對象。DV-Hop算法定位成本低,計算簡單,應用廣泛。但是該算法也存在定位不精確等問題,因此本文針對DV-Hop算法存在的問題,采用優(yōu)先節(jié)點定位和人工魚群算法對DV-Hop算法進行改進,從以下三個方面對算法進行改進;(1)優(yōu)先節(jié)點定位。本文將錨節(jié)點的通信半徑細化,錨節(jié)點有3個通信半徑—R/3、2R/3和R,根據(jù)跳數(shù)和通信半徑的關系,估算在錨節(jié)點通信半徑R內(nèi)的未知節(jié)點到錨節(jié)點的距離,然后對滿足條件的未知節(jié)點進行優(yōu)先定位,然后升級為錨節(jié)點,不滿足優(yōu)先節(jié)點定位的未知節(jié)點進行后續(xù)定位。將錨節(jié)點通信半徑細
7、化為3個通信半徑,不僅可以減小跳數(shù)誤差,而且可以減小未知節(jié)點到錨節(jié)點的距離誤差。(2)采用加權賦值方法修正平均跳距。針對錨節(jié)點平均跳距不能真實反映實際跳距的問題,本文采用加權方式求出加權系數(shù),對每一個錨節(jié)點賦予不同的權值,同時未知節(jié)點只選取距離其最近的三個錨節(jié)點作為參考錨節(jié)點。通過對平均跳距進行修正,能夠得到較為精確的跳距值。(3)采用改進的人工魚群算法修正未知節(jié)點坐標。針對計算節(jié)點坐標精度存在誤差的問題,本文采用人工魚群算法對定位進行優(yōu)化,同時對人工魚群算法進行改進。將人工魚群算法進行分段,淘汰掉
8、在食物濃度低的人工魚,提高收斂速度;動態(tài)修正人工魚群參數(shù),同時對隨機行為進行修正,防止人工魚盲目做出隨機行為。通過對人工魚群算法的改進,有利于提高收斂速度,尋找到全局最優(yōu)解,提高定位精度。本文使用Matlab對改進的算法進行仿真,與DV-Hop算法和已有的改進算法進行比較,驗證改進算法的可行性,分析仿真結(jié)果。通過仿真結(jié)果,改進的算法在定位精度有不同程度的提高。該論文有圖40幅,表4個,參考文獻76篇。關鍵詞:無線傳感器;DV-Hop;優(yōu)先節(jié)點定位;人工魚群IAbstr