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《基于幅頻矢量匹配的dv-hop定位算法優(yōu)化》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于幅頻矢量匹配的DV-Hop定位算法優(yōu)化???，???，張露（山東科技大學(xué)電子通信與物理學(xué)院，山東青島266590）摘要：礦井巷道環(huán)境復(fù)雜多變,DV-hop算法應(yīng)用于井下定位時效果不理想。因而，基于幅頻矢量匹配對經(jīng)典DV-hop算法定位結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。利用經(jīng)典DV-hop算法找到井下移動節(jié)點可能位置點大致區(qū)域，將節(jié)點接收到的各錨節(jié)點信標(biāo)信號的幅頻矢量與數(shù)據(jù)庫中煤礦巷道中各點的幅頻矢量相匹配，最終確定移動節(jié)點的精確位置信息。仿真結(jié)果表明，優(yōu)化后的DV-hop算法的平均定位精度和定位覆蓋率明顯優(yōu)于經(jīng)典的DV
2、-hop算法；隨著錨節(jié)點數(shù)的增加，優(yōu)化后的DV-hop算法的平均定位誤差呈現(xiàn)明顯下降趨勢。關(guān)鍵詞：幅頻矢量匹配；DV-hop算法；井下定位中圖分類號：TN929.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ATheOptimizationofDV-HopLocalizationAlgorithmBasedonAmplitudeVectorMatchingZHENGXiaoxia,SONGWencan,ZHANGLu(CollegeofElectronics,CommunicationandPhysics,ShandongUniver
3、sityofScienceandTechnology,Qingdao,Shandong266590,China)Abstract:Thelocalizationeffectofcoalminewirelesssensornetworkisnotidealbecauseofthecomplicatedenvironmentofroadway.ThispaperstudiedtheamplitudevectormatchingtechnologytooptimizetheDV-hopalgorithm.Th
4、eclassicalDV-hopalgorithmwasusedtolocatetheareaoftheundergroundmobilenode,andtheamplitudevectormatchingalgorithmwasemployedtomatchthespecificamplitudevectorofthelocationpointsinthearea.Thepreciselocationinformationofmobilenodewasdiscoveredbasedonthematch
5、ingresults.ThesimulationresultsindicatethattheaveragelocalizationaccuracyandpositioningcoverageoftheimprovedDV-hopalgorithmismuchhigherthantheclassicalDV-hopalgorithm,andtheaveragepositioningerroroftheimprovedDV-hopalgorithmpresentsanobviouslydownwardtre
6、ndwiththeincreaseofthenumberofnodes.Keywords:amplitudevectormatching;DV-hopalgorithm;undergroundlocalizationDV-hop(distancevector-hop)定位算法對節(jié)點的硬件要求低，實現(xiàn)簡單，適用于多徑效應(yīng)明顯、信[1]號衰落快的井下環(huán)境。但是經(jīng)典的DV-hop算法的定位精度尚不能滿足井下定位的需求。國內(nèi)外一[2]些學(xué)者利用不同的方法來提高DV-hop的定位精度。羅維等提出通過跳數(shù)平均值來排
7、除定位中不可信的錨節(jié)點，以達(dá)到提高定位精度的目的；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中錨節(jié)點的數(shù)量有限時，這種算法有時會增加DV-hop的定位誤差。1DV-hop算法井下應(yīng)用的局限性[6]DV-hop算法是由美國路特葛斯大學(xué)的Niculescu和Nath等提出的，分為三個步驟:1）節(jié)點之間相互通信，使移動節(jié)點獲得到錨節(jié)點的最小跳數(shù)。2）在獲得其他錨節(jié)點的位置信息和相隔跳距之后，可以計算該錨節(jié)點估算的網(wǎng)絡(luò)平均一跳的距離H，然后計算出移動節(jié)點到每個錨節(jié)點的跳段距離：22∑(xxij?+?)(yyij)ji≠。（1）H=∑Hiji≠其中
8、：(xi,yi)，(xj,yj)為錨節(jié)點的坐標(biāo),Hi為錨節(jié)點i和j(i≠j)之間的跳數(shù)。移動節(jié)點錨節(jié)點不良節(jié)點圖1不良節(jié)點示意圖Fig.1.Badnodemap504132位置M”移動節(jié)點M位置M’圖2經(jīng)典的DV-Hop算法定位示意圖Fig.2.TheschematicdiagramofDV-hopalgorithmoflocalization2利用幅頻矢量算法優(yōu)化DV-hop算法雖然DV-hop算法對移動節(jié)點的硬件要求低，但定位誤差較大，
