基于GA-TS优化Amorphous算法的无线传感网络定位
发布时间：2021-11-07 15:00
为了解决无线传感网络WSN定位算法中节点定位误差大的问题,提出了一种利用GA-TS搜索算法来优化Amorphous定位算法。通过引入禁忌表策略提升遗传算法局部搜索性能,有效防止遗传算法出现重复解的问题。计算结果表明:各算法的误差都随通信半径增大而发生降低,转折点在30 m处;Amorphous-GAS算法具备更强的优化作用。达到更高的锚节点比例后,定位精度也明显增大,随着锚节点比例增大至20%后,形成了相对稳定的定位误差。Amorphous-GAS能够获得良好优化效果,从而获得比传统定位算法更小的误差。Amorphous-GAS算法是通过增加算法的复杂度来获得更高的定位精度。
【文章来源】：电气自动化. 2020,42(05)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
该程序的具体流程
测试了不同通信半径下的算法性能变化情况,总共包含100个控制节点,其中锚节点占比等于30%。通过仿真测试得到图2所示的结果,可以看到,各算法的误差都随通信半径增大而发生降低的现象。随着通信半径达到30 m以上后,算法误差进入一个较为稳定的阶段,这是由于当通信半径增大后在未知节点和锚节点之间含有更少的跳数并形成一个恒定值,计算得到的位置参数也保持基本恒定。根据仿真测试结果可知,采用Amorphous-GAS算法可以获得较高的定位精度,与传统形式的Amorphous算法相比可以降低误差,但在通信半径未超过30 m的情况下不能获得优化的效果。根据仿真结果可以发现,Amorphous-GAS算法具备更强的优化作用,相对于传统Amorphous定位算法误差减小近30%,相对于Amorphous-TS算法误差减小26%,相对于Amorphous-GA算法误差减小15%。3.2.2 锚节点比例参数分析
测试了不同锚节点比例情况下的算法差异性,总共含有100个控制节点,覆盖的通信半径等于30 m。图3显示了仿真得到的结果,达到更高的锚节点比例后,定位精度也明显增大,同时降低了定位误差,随着锚节点比例增大至20%后,形成了相对稳定的定位误差。产生上述结果的原因在于当锚节点占比提高后,锚节点与未知节点包含的跳数也发生了下降,由此降低锚节点与未知节点之间的距离差,有效控制了整体误差。通过仿真测试发现,本文构建的Amorphous-GAS定位算法处于30%的锚节点比例下获得了稳定的定位误差。可以利用Amorphous-GAS算法快速优化未知节点信息,具备比传统Amorphous定位算法更精确的定位效果。通过分析仿真数值可知,Amorphous-GAS能够获得良好优化效果,从而获得比传统定位算法更小的误差。3.2.3 算法复杂度分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进YOLOv3算法在集装箱箱号定位中的应用[J]. 刘岑,郭立君,张荣,胡叶天. 传感器与微系统. 2019(07)
[2]辅导员在高校网络舆情治理中角色定位的思考[J]. 郑青青. 长江工程职业技术学院学报. 2019(02)
[3]千寻知寸定位服务与网络RTK技术结合在数字城管中的应用[J]. 韩新哲. 价值工程. 2019(17)
[4]网络构建技术在药物重定位研究中的应用[J]. 杨光,海渤煜. 沈阳师范大学学报(自然科学版). 2019(03)
[5]基于全卷积神经网络的屏幕区域定位算法[J]. 付泽伟,金城. 计算机应用与软件. 2019(06)
[6]基于弹簧系数的无线传感器网络定位算法[J]. 朱慧勇,单志龙. 传感器与微系统. 2019(06)
[7]基于通用相关的无线传感网络节点快速定位算法[J]. 陈佳媛,杨丹. 通信技术. 2019(06)
[8]基于MR定位结合道路测试与电子地图的网络覆盖评估方法[J]. 冯雪元. 中国新通信. 2019(11)
[9]基于无线网络的矿井内部定位系统研究[J]. 徐壮,陈赓,戴翠芳,许允龙. 中国新通信. 2019(11)
[10]习近平网络强国思想的战略定位、实践向度与理论特色[J]. 杨嵘均. 扬州大学学报(人文社会科学版). 2019(03)
本文编号：3482062
【文章来源】：电气自动化. 2020,42(05)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
该程序的具体流程
测试了不同通信半径下的算法性能变化情况,总共包含100个控制节点,其中锚节点占比等于30%。通过仿真测试得到图2所示的结果,可以看到,各算法的误差都随通信半径增大而发生降低的现象。随着通信半径达到30 m以上后,算法误差进入一个较为稳定的阶段,这是由于当通信半径增大后在未知节点和锚节点之间含有更少的跳数并形成一个恒定值,计算得到的位置参数也保持基本恒定。根据仿真测试结果可知,采用Amorphous-GAS算法可以获得较高的定位精度,与传统形式的Amorphous算法相比可以降低误差,但在通信半径未超过30 m的情况下不能获得优化的效果。根据仿真结果可以发现,Amorphous-GAS算法具备更强的优化作用,相对于传统Amorphous定位算法误差减小近30%,相对于Amorphous-TS算法误差减小26%,相对于Amorphous-GA算法误差减小15%。3.2.2 锚节点比例参数分析
测试了不同锚节点比例情况下的算法差异性,总共含有100个控制节点,覆盖的通信半径等于30 m。图3显示了仿真得到的结果,达到更高的锚节点比例后,定位精度也明显增大,同时降低了定位误差,随着锚节点比例增大至20%后,形成了相对稳定的定位误差。产生上述结果的原因在于当锚节点占比提高后,锚节点与未知节点包含的跳数也发生了下降,由此降低锚节点与未知节点之间的距离差,有效控制了整体误差。通过仿真测试发现,本文构建的Amorphous-GAS定位算法处于30%的锚节点比例下获得了稳定的定位误差。可以利用Amorphous-GAS算法快速优化未知节点信息,具备比传统Amorphous定位算法更精确的定位效果。通过分析仿真数值可知,Amorphous-GAS能够获得良好优化效果,从而获得比传统定位算法更小的误差。3.2.3 算法复杂度分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进YOLOv3算法在集装箱箱号定位中的应用[J]. 刘岑,郭立君,张荣,胡叶天. 传感器与微系统. 2019(07)
[2]辅导员在高校网络舆情治理中角色定位的思考[J]. 郑青青. 长江工程职业技术学院学报. 2019(02)
[3]千寻知寸定位服务与网络RTK技术结合在数字城管中的应用[J]. 韩新哲. 价值工程. 2019(17)
[4]网络构建技术在药物重定位研究中的应用[J]. 杨光,海渤煜. 沈阳师范大学学报(自然科学版). 2019(03)
[5]基于全卷积神经网络的屏幕区域定位算法[J]. 付泽伟,金城. 计算机应用与软件. 2019(06)
[6]基于弹簧系数的无线传感器网络定位算法[J]. 朱慧勇,单志龙. 传感器与微系统. 2019(06)
[7]基于通用相关的无线传感网络节点快速定位算法[J]. 陈佳媛,杨丹. 通信技术. 2019(06)
[8]基于MR定位结合道路测试与电子地图的网络覆盖评估方法[J]. 冯雪元. 中国新通信. 2019(11)
[9]基于无线网络的矿井内部定位系统研究[J]. 徐壮,陈赓,戴翠芳,许允龙. 中国新通信. 2019(11)
[10]习近平网络强国思想的战略定位、实践向度与理论特色[J]. 杨嵘均. 扬州大学学报(人文社会科学版). 2019(03)
本文编号：3482062
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