基于模拟退火的无线传感器网络定位技术研究

发布时间：2020-03-22 21:50

【摘要】：在无线传感网络的应用中,节点定位技术是最主要的技术之一。根据不同的定位机制,可以将无线传感网络分为基于测距(基于距离)的定位算法和非测距(与距离无关)的定位算法。非测距定位算法在成本和功耗方面有更多优势,所以非测距的定位算法是本文研究重点,主要内容包括:(1)主要介绍几种典型的距离无关的定位算法,并把算法涉及到的数学原理进行了详细介绍,简要分析了算法的优点和缺点,最后介绍相关算法的创新应用。(2)针对DV-Hop算法在估计平均每跳距离时存在较大误差以及DV-Hop算法在采用最小二乘法时对测距误差有比较敏感的反应,提出一种基于模拟退火的加权定位算法。改进的算法通过引入平均每跳距离误差修正值,进行加权处理,减少跳距误差,对传统的DV-Hop定位算法采用模拟退火算法来替代最小二乘法来计算未知节点的坐标。仿真结果显示该算法有效地降低了DV-Hop算法的定位误差。(3)对传统DV-Hop算法进行研究和改进,提出了一种平均跳距优化的新型定位算法。改进算法在节点间采用多通信半径方法进行通信和广播,由此细化节点间的跳数,然后对未知节点的平均跳距引用加权因子,降低定位误差,最后结合模拟退火算法进行节点定位。仿真实验表明改进算法在定位精度上有更高的提升。
【图文】：

图 3.1 TDOA 定位原理 的优点是测距误差小，定位精度较高，但对硬件的要求高、成本高、功于 AOA 的定位OA 的定位机制基本思想是：通过接受方和发送方之间的方向感知，能够角度信息，再通过在数学方法计算出未知节点的位置坐标。假设有 n 个锚到同一个未知节点，锚节点的位置依次为1 1 2 2( , ),( , ), ,( , )n nx y x y x y ，未知 ，未知节点接收到这些锚节点的角度信息依次为123n ， ， ，则式（1tan 1,2,3iiiy yi nx x ， 原理如图 3.2 所示。

图 3.1 TDOA 定位原理是测距误差小，定位精度较高，，但对硬件的要求高、成本A 的定位位机制基本思想是：通过接受方和发送方之间的方向感，再通过在数学方法计算出未知节点的位置坐标。假设未知节点，锚节点的位置依次为1 1 2 2( , ),( , ), ,( , n x y x y x y节点接收到这些锚节点的角度信息依次为123n ， ， 1tan 1,2,3iiiy yi nx x ， 图 3.2 所示。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN929.5;TP212.9

【参考文献】

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本文编号：2595676