基于DV-Hop的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的研究與改進(jìn)

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1、分類號：ＴＮ９２單位代碼：１０１８３２０１５５２４０１４密：研究生學(xué)號：級公開＿吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文專業(yè)學(xué)位（）基于ＤＶ－Ｈｏｐ的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的研究與改進(jìn)ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｍｂａｓｅｄｏｎＤＶ－ＬｏｃａｔｉｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈＨｏｐ作者姓名：李天琦類別：工程碩士領(lǐng)域（方向）：電子與通信工程指導(dǎo)教師：楊曉萍教授培養(yǎng)單位：通信工程學(xué)院＇２０１８年６月————————————————

2、—————————————————基于DV-Hop的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的研究與改進(jìn)—————————————————————————————————ResearchandImprovementofWirelessSensorNetworkLocationAlgorithmbasedonDV-Hop—————————————————————————————————作者姓名：李天琦專業(yè)名稱：電子與通信工程指導(dǎo)教師：楊曉萍教授學(xué)位類別：工程碩士答辯日期：年月日未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和

3、個人，均不得對本論文的全部或部分內(nèi)容進(jìn)行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作。否則權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限），應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明？本人鄭重聲明．所呈交學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。？學(xué)位論文作者簽名．７／＾

4、日期：＞含年ｒ月日摘要基于DV-Hop的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的研究與改進(jìn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景是十分廣泛的，在軍事國防、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療、環(huán)境等眾多領(lǐng)域都具有十分重大的應(yīng)用價值。在眾多的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究方向中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法一直都是一個十分熱門的研究項(xiàng)目，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)的定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)眾多應(yīng)用的不可或缺的前提和基礎(chǔ)，在實(shí)際應(yīng)用中如果不能十分準(zhǔn)確的獲得節(jié)點(diǎn)的位置，那么所進(jìn)行的研究工作將變得毫無意義，所以對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的定位技術(shù)的研究就具有十分重大的意義。DV-Hop定位算法不僅擁有無需測距的定位算法的所有優(yōu)點(diǎn)

5、，而且與其他無需測距的定位算法相比它還具有應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)，所以研究DV-Hop定位算法的人群是十分龐大的，這些研究人員所提出的DV-Hop改進(jìn)算法也各有所長。在拜讀了眾多先驅(qū)學(xué)者的關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法的文獻(xiàn)之后，深度的研究了DV-Hop定位算法原理，分析了DV-Hop定位算法的定位誤差的來源，從而提出我自己的關(guān)于DV-Hop定位算法的改進(jìn)思想，本論文所做的主要工作如下：1.深度學(xué)習(xí)和剖析了DV-Hop定位算法的定位原理，通過總結(jié)與學(xué)習(xí)現(xiàn)階段所具有的大量的DV-Hop改進(jìn)算法，尋找DV-Hop定位算法的誤差來源，總結(jié)與概括導(dǎo)致定

6、位算法產(chǎn)生定位誤差的因素，并且通過Matlab仿真工具來進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，模擬出了DV-Hop定位算法的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析圖，定位誤差圖。2.根據(jù)未知節(jié)點(diǎn)在計算其與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的估計距離時，未知節(jié)點(diǎn)取距其最近的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的平均跳距作為自身的平均跳距這一特性，對未知節(jié)點(diǎn)的平均跳距進(jìn)行校正，提出一種改進(jìn)算法，即基于校正未知節(jié)點(diǎn)平均跳距的DV-Hop改進(jìn)算法，提高了算法的定位精度。Matlab仿真結(jié)果顯示，本文提出的基于校正未知節(jié)點(diǎn)平均跳距的DV-Hop改進(jìn)算法相比于經(jīng)典DV-Hop定位算法有效地降低了定位誤差，提高了定位精度。3.深入學(xué)習(xí)了現(xiàn)有DV

7、-Hop改進(jìn)算法，即雙通信半徑DV-Hop改進(jìn)算法，并在該算法的第二階段引入了一個自適應(yīng)因子來參加平均跳距的計算，進(jìn)而提出了基于雙通信半徑的自適應(yīng)DV-Hop改進(jìn)算法，即DCAIDV-Hop改進(jìn)算法。該算法分別從精確節(jié)點(diǎn)間最小跳數(shù)值和校正未知節(jié)點(diǎn)平均跳距兩個方面對原算法進(jìn)行改進(jìn)，提高了算法的定位精度。Matlab仿真結(jié)果顯示，本文提出的基于雙通信半徑的自適應(yīng)DV-Hop改進(jìn)算法相比于經(jīng)典DV-Hop定位算法和雙通信半徑DV-Hop改進(jìn)算法都有效地降低了定位誤差，提高了定位精度與穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，DV-Hop定位算法，定位精

8、度，自適應(yīng)因子，校正平均跳距IAbstractResearchandImprovementofWirelessSensorNetworkLocationAlgorithmbasedonDV-HopTheap