距離無關(guān)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究

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3、個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果，也不包含學(xué)位而本人為獲得其他使過的成果。對(duì)本文研已論文進(jìn)用究做出重要獻(xiàn)的個(gè)人或集體均貢在中行了說明并表示謝意。本果由本人承。聲明的法律后擔(dān)支；論文作者簽Ｍ秦名年月文曰＾｜分類號(hào)密級(jí)公開UDC學(xué)位論文題目：距離無關(guān)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究研究生姓名：劉文春學(xué)科專業(yè)名稱：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究方向：嵌入式系統(tǒng)論文類型：應(yīng)用研究申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士指導(dǎo)教師姓名：潘琢金指導(dǎo)教師職稱：教授指導(dǎo)教師單位：沈陽航空航天大學(xué)論文提交日期：2016年03月07日論文答辯日期：2016年03月11日沈陽航空航天大學(xué)2016年03月SHE

4、NYANGAEROSPACEUNIVERSITYTHESISFORMASTER’SDEGREERESEARCHONRANGE-FREELOCALIZATIONALGORITHMINWIRELESSSENSORNETWORKCandidate：WenchunLiuSupervisor：ZhuojinPanSpecialty：ComputerApplicationTechnologyDate:March,2016沈陽航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通訊等技術(shù)的高速發(fā)展，由大量微型、成本低的節(jié)點(diǎn)組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)得到了廣泛應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由這些大量節(jié)點(diǎn)

5、形成的一種無線自組織、動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)測(cè)區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)之間能夠協(xié)作地感知需要處理的對(duì)象的各種有用信息，如溫度、濕度和受力情況等，并把該數(shù)據(jù)傳給用戶。定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控、預(yù)報(bào)和識(shí)別等應(yīng)用的基礎(chǔ)，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。攜帶GPS全球定位系統(tǒng)模塊的節(jié)點(diǎn)能夠定位自己的坐標(biāo)，但由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較大，GPS模塊成本高、功耗大，常用的做法是，挑選網(wǎng)絡(luò)中部分節(jié)點(diǎn)安裝GPS模塊并將它們視為信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，而未知節(jié)點(diǎn)必須結(jié)合一定的定位算法來估計(jì)位置。本文主要研究了距離相關(guān)和距離無關(guān)的定位算法。其中距離相關(guān)的算法需要特定硬件來測(cè)量?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離，定位誤差比較低；而距離無關(guān)

6、的算法主要依賴網(wǎng)絡(luò)的連通度估計(jì)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，雖然誤差較大，但它不需要硬件設(shè)施，而且它能夠滿足很多實(shí)際應(yīng)用的要求。本文主要闡述了幾種經(jīng)典的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法，并深入探究DV-Hop定位算法。由于原始的DV-Hop算法在跳數(shù)計(jì)算和平均跳距誤差較大，因此對(duì)原始算法提出了基于跳數(shù)和平均跳距這兩方面的改進(jìn)。改進(jìn)算法首先利用網(wǎng)絡(luò)的通信半徑對(duì)跳數(shù)進(jìn)行修正，使節(jié)點(diǎn)之間的跳數(shù)更接近理想跳數(shù)，進(jìn)而減小平均跳距的偏離程度；同時(shí)通過將信標(biāo)節(jié)點(diǎn)假設(shè)成未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重新定位并利用線性搜索算法使信標(biāo)節(jié)點(diǎn)得到最佳平均跳距修正量，從而使平均跳距修正得更為精確；最后對(duì)未知節(jié)點(diǎn)的平均跳距進(jìn)行歸一化加權(quán)，這樣就會(huì)使節(jié)

7、點(diǎn)的平均跳距趨于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際值。通過對(duì)改進(jìn)的DV-Hop算法進(jìn)行仿真，可以看出改進(jìn)后算法能夠提高2%-3%的定位精度。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；定位算法；DV-Hop算法；跳數(shù)；平均跳距I沈陽航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWiththerapiddevelopmentofcomputer,networkingandcommunicationstechnology,thewirelesssensornetwork(WSN)whichisconsistedofalargenumberoft