無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中改進(jìn)的DV-hop定位算法(許鐵軍)

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1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中改進(jìn)的DV-hop定位算法指導(dǎo)教師：楊光紅教授答辯學(xué)生：許鐵軍申請專業(yè)：控制理論與控制工程演講內(nèi)容選題背景及研究意義1DV-hop定位算法介紹23對兩種改進(jìn)算法仿真實驗4基于DV-hop的兩種改進(jìn)定位算法介紹總結(jié)與展望5一、選題背景及意義背景:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是結(jié)合了傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生的，是剛剛興起的下一代傳感器網(wǎng)絡(luò)。意義對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來說，位置信息是至關(guān)重要的。如果只知道有事件發(fā)生而不知道事件發(fā)生的準(zhǔn)確位置，那么是沒有意義的。二、DV-hop定位算法介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)----錨節(jié)點(diǎn)----未知節(jié)

2、點(diǎn)ABCU跳段距離=未知節(jié)點(diǎn)的平均每跳距離×到錨節(jié)點(diǎn)跳數(shù)第一種改進(jìn)算法——網(wǎng)絡(luò)連通值算法第二種改進(jìn)算法——質(zhì)心加權(quán)算法三、基于DV-hop的兩種改進(jìn)定位算法介紹傳統(tǒng)DV-hop定位算法的第一點(diǎn)不足傳統(tǒng)DV-hop算法定位效果圖ABCDE12345----錨節(jié)點(diǎn)----未知節(jié)點(diǎn)----定位節(jié)點(diǎn)傳統(tǒng)DV-hop定位算法的第二個不足錨節(jié)點(diǎn)數(shù)與平均定位誤差的關(guān)系第一種改進(jìn)算法——網(wǎng)絡(luò)連通值算法傳統(tǒng)DV-hop算法定位效果圖ABCDE12345----錨節(jié)點(diǎn)----未知節(jié)點(diǎn)----定位節(jié)點(diǎn)G參考點(diǎn)G連通值計算過程：其中，1代表在錨節(jié)點(diǎn)的通信半徑內(nèi)，

3、0表示不在錨節(jié)點(diǎn)的通信半徑內(nèi)。二進(jìn)制數(shù)（10000）=十進(jìn)制數(shù)（16），則16為G點(diǎn)的連通值。ABCDE無線傳感器網(wǎng)絡(luò)局部連通圖第二種改進(jìn)算法——質(zhì)心加權(quán)算法----錨節(jié)點(diǎn)----未知節(jié)點(diǎn)未知節(jié)點(diǎn)U的最終坐標(biāo)點(diǎn)為：四、對兩種改進(jìn)算法仿真實驗對網(wǎng)絡(luò)連通值算法進(jìn)行仿真實驗1仿真條件為：在25×25平方米的區(qū)域中隨機(jī)生成一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，通信半徑為9m，總節(jié)點(diǎn)數(shù)為25個，錨節(jié)點(diǎn)數(shù)為7個，如下圖所示。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1234561110987121311615141718172345713G16141518ABCDEF172345713G1614

4、1518ABCDEF傳統(tǒng)DV-hop定位算法效果圖網(wǎng)絡(luò)連通值算法定位效果圖結(jié)論1：網(wǎng)絡(luò)連通值算法修正了傳統(tǒng)DV-hop算法得到的部分節(jié)點(diǎn)跳出理論區(qū)域的不足。對網(wǎng)絡(luò)連通值算法進(jìn)行仿真實驗2仿真條件為：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域為25×25平方米，通信半徑為9m，總結(jié)點(diǎn)數(shù)為25個（不變），選擇的錨節(jié)點(diǎn)數(shù)目分別為5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17。對每種錨節(jié)點(diǎn)數(shù)，分別對傳統(tǒng)DV-hop算法和網(wǎng)絡(luò)連通值算法進(jìn)行多次定位，得到定位誤差平均值和最大誤差平均值。錨節(jié)點(diǎn)數(shù)與平均定位誤差的關(guān)系錨節(jié)點(diǎn)數(shù)與最大誤差的關(guān)系結(jié)論2：網(wǎng)絡(luò)連

5、通值算法提高了定位的準(zhǔn)確性。對質(zhì)心加權(quán)算法進(jìn)行仿真仿真條件為：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域為25×25平方米，通信半徑為9m，總結(jié)點(diǎn)數(shù)為25個（不變），選擇的錨節(jié)點(diǎn)數(shù)目分別為5、6、7、8、9、10、11、12、13、14。對每種錨節(jié)點(diǎn)數(shù)，分別對傳統(tǒng)DV-hop算法和質(zhì)心加權(quán)算法進(jìn)行多次定位，得到定位誤差平均值和最大誤差平均值。錨節(jié)點(diǎn)數(shù)與平均定位誤差的關(guān)系錨節(jié)點(diǎn)數(shù)與最大誤差的關(guān)系結(jié)論：質(zhì)心加權(quán)算法在錨節(jié)點(diǎn)個數(shù)較少情況下定位準(zhǔn)確度提高了，但隨著錨節(jié)點(diǎn)增多定位準(zhǔn)確度下降。所以該算法適合在錨節(jié)點(diǎn)個數(shù)少的情況下使用。五、總結(jié)與展望1網(wǎng)絡(luò)連通值算法不僅修正

6、傳統(tǒng)DV-hop算法的部分定位節(jié)點(diǎn)跳出理論區(qū)域的不足,同時也提高了定位精度。2質(zhì)心加權(quán)算法適合在錨節(jié)點(diǎn)個數(shù)較少的情況進(jìn)行定位?？偨Y(jié)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位算法不僅要提高定位的準(zhǔn)確度，還要在降低計算復(fù)雜度、減少通信量、節(jié)能省電的方向繼續(xù)研究下去?？傊瑹o線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自定位算法是一個還需技術(shù)和時間的研究，有很多難點(diǎn)等待人們?nèi)ソ鉀Q。展望對參加答辯的各位老師致以最誠摯的謝意對參加答辯的各位老師致以最誠摯的謝意