无线传感器网络目标定位跟踪算法研究

发布时间：2018-01-08 04:11

本文关键词：无线传感器网络目标定位跟踪算法研究　出处：《华北电力大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：移动目标的定位追踪是目前无线传感器网络(WSN)最受关注的应用之一,在军事等领域有着重要的应用价值。目前已经提出了许多关于目标定位的算法,可以较为精确的对目标进行定位。无线传感器网络由大量分散的传感器节点构成,对感知范围内的移动目标进行监测,并根据接收信号功率对移动目标进行定位计算,但是由于功率信号在空间受各类非线性因素影响而产生损耗衰减,因此如何在基于测距的定位过程中减小或是消除这类非线性因素影响成为目前一个研究热点,同时改进一种适用于移动目标定位跟踪算法的簇头节点选取算法也成为一个比较值得研究的热点。论文改进了一种基于接收信号强度的四圆相交定位算法。首先着重分析了接收信号强度(RSSI)定位算法的算法原理以及定位算法受传播非线性因素影响的问题,算法通过四个传感器节点借助预测路径算法,同时根据理想状态下的接收信号强度得到的距离为半径形成四圆相交的情况,通过这一变化可以忽略功率信号在空间传播过程中受多种因素影响而产生的损耗衰减,提高了整个无线传感器网络对移动目标的定位效果,同时也省去了对传播环境的分析计算。无线传感器网络的簇头节点会随着移动目标而进行迁移,这时便需要引入预测路径的算法,预测移动目标下一个实测位置的坐标参数。当移动目标发生方向转变进行转弯时,容易造成定位跟踪目标丢失从而在定位跟踪效果产生很大的误差,因此提出了一种转弯拐点的判断方法,该方法结合预测路径算法,解决了移动目标转弯时发生的偏差,提高了对移动目标定位跟踪的精度。论文还改进了一种配合四圆相交定位跟踪算法的基于预测路径的节点调度管理方法。移动目标的不断前行必然使得簇头节点进行动态迁移,这一方法借助了预测路径算法,方法包含了簇头的初选以及随着移动目标进行的动态簇头重建,控制传感器网络中的传感器节点进行四种状态的不断转换,尽可能用最小的能耗代价完成定位跟踪任务,减小整个传感器网络的能耗代价,延长整个网络的生命周期,平衡传感器节点的能量消耗。
[Abstract]:Mobile target location tracking is one of the most important applications in wireless sensor network ( WSN ) , and has important application value in military and other fields . In this paper , the algorithm of the received signal strength ( RSSI ) location algorithm and the problem that the location algorithm is affected by the propagation non - linear factors is analyzed . The paper also improves the node scheduling management method based on the prediction path matching with the four - circle intersection positioning tracking algorithm . The moving object moves forward and inevitably leads the cluster head node to dynamically migrate . The method includes the initial selection of the cluster head and the reconstruction of the dynamic cluster head with the moving target , and the sensor node in the sensor network is controlled to carry out the continuous conversion of four states , the energy consumption cost of the whole sensor network is reduced , the life cycle of the whole network is prolonged , and the energy consumption of the sensor node is balanced .

【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5;TP212.9

【参考文献】