基于牛顿迭代法的DV-Hop改进定位算法

发布时间：2021-02-26 14:44

　　无线传感网中的节点定位技术应用广泛。然而由于监测区域易变、节点随机部署,因此在节点定位上就存在误差。为了提升DV-Hop算法的定位精度,提出改进后的NDV-Hop（Newton DV-Hop）算法。该算法首先使用整个WSN的每跳平均距离来改进信标节点初始每跳平均距离,再利用信标节点之间真实与估算距离的距离误差来改进未知节点与信标节点间的估算距离,最后引入牛顿法来优化DV-Hop算法计算出来的未知节点估算坐标。相比DV-Hop算法,该算法提升了节点定位精度。 

【文章来源】：计算机时代. 2020,(09)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

节点间“U”型路径

计算两两信标节点间真实与估计距离的距离误差及最小跳数值(不重复计算)。如图2所示，需计算A与B、A与C、B与C间的估算距离、真实距离及最小跳数值，并利用公式⑸计算整个WSN一跳的距离误差。如图2所示，整个WSN一跳的距离误差ErrHop的值就等于(|RAB-EAB|+|RAC-EAC|+|RBC-EBC|)/(hAB+hAC+hBC)。其中，R、E是两两节点间的真实距离、估算距离，hij是两两节点间的最小跳数值。

如图3所示，L1,L2,L3是信标节点，U是未知节点。假设L1与L2,L1与L3间的估算距离是依据L1的每跳平均距离计算而来，值为EstDis(L1L2)=48,EstDis(L1L3)=105,L1与U之间的估算距离为50。则L1与L2之间的距离误差比例为ratio(L1L2)=(48-40)/48=0.167,L1与L3之间的距离误差比例就为(105-100)/105=0.047；那么距离修正因子R的值等于(ratio(L1L2)+ratio(L1L3))/2=(0.167+0.047)/2=0.107。基于上述的计算并假定a取为2，则信标节点L1到未知节点U改进后的估算距离为50*(1-0.1072)=49.42。(曲线代替直线距离会使得估算距离大于等于真实距离)3.3 未知节点坐标的改进

【参考文献】：
期刊论文
[1]DV-Hop定位算法的误差分析[J]. 朱慧勇.  无线互联科技. 2018(07)
[2]基于DV-HOP的改进定位算法[J]. 孟雯雯,赵建平,王蒙,杨恒耀,张浩.  通信技术. 2016(11)
[3]基于DV-hop定位的误差加权改进算法[J]. 赵菊敏,李灯熬,武健.  自动化仪表. 2014(07)
[4]牛顿法在求解计算中的应用研究[J]. 曹霞.  价值工程. 2013(17)
[5]基于Amorphous的无线传感器网络定位算法研究[J]. 安文秀,赵菊敏,李灯熬.  传感器与微系统. 2013(02)
[6]解非线性方程的牛顿迭代法及其应用[J]. 柳辉.  重庆工学院学报(自然科学版). 2007(08)



本文编号：3052738