无线传感器网络定位算法的研究与改进

发布时间：2017-09-11 03:02

  本文关键词：无线传感器网络定位算法的研究与改进

  更多相关文章： 无线传感器网络 定位 DV-Hop 凸规划 粒子群算法

【摘要】：随着微电子设备、无线网络技术和传感器技术的快速发展,无线传感器网络的研究环境得到了大幅改善,其设备所需的经费也得到了大幅降低,这就使无线传感器网络可以广泛应用于人民生产生活中的诸多领域。无线传感器网络中涉及诸多高新技术,定位技术是其中的关键技术之一,更是无线传感器网络实现其诸多应用的前提和基础。对定位算法进行研究,特别是高精度、低功耗、低成本的定位方法,将有助于我们提高无线传感器网络解决实际问题的能力,提高人们的生活质量。本文首先对无线传感器网络的相关内容作了简要的说明,介绍了无线传感器网络的研究背景、国内外的研究现状、整个网络的体系、网络中单个节点的结构以及传感器网络中常见的关键技术。接着,对关键技术中的节点定位技术进行了详细地阐述,从定位的基本术语展开,介绍了不同参考指标下的定位分类方法,并给出了评价算法性能的评价指标。接下来对论文主要研究的两种定位算法DV-Hop算法和凸规划算法,进行了详细地说明、公式推导和算法仿真,包括算法原理、已有的改进算法和本文的改进算法。最后对整篇论文的研究内容作了总结和展望。论文的创新性工作主要包括两个方面：其一,在已有的加权DV-Hop算法的基础上提出了利用最小二乘优化全网平均单跳距离的改进DV-Hop算法,其中,引入GPS定位误差的概念用以衡量算法的稳定性；利用最小二乘法对全网信标节点的平均单跳距离进行优化；利用二次曲线算法代替了原有的极大似然估计法,使网络在信标节点位置出现偏差的情况下依然有较好的定位效果。其二,将原有的凸规划定位算法中的凸规划问题转化成利用粒子群算法求解多元方程最优解的问题；用和跳数成反比的加权系数重新优化适应度函数；利用筛选的方式选择最优信标节点的坐标信息代入算法的迭代中进行计算,使算法在网络连通度低、网络节点分布不均匀的情况下(如：C型网络),同样有较高的定位精度。
【关键词】：无线传感器网络 定位 DV-Hop 凸规划 粒子群算法
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5;TP212.9
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第一章 绪论6-11
• 1.1 研究背景6
• 1.2 无线传感器网络技术研究现状6-7
• 1.3 无线传感器网络体系结构7-8
• 1.4 无线传感器网络的特点8-9
• 1.5 无线传感器网络的关键技术9-10
• 1.6 论文的研究思路和内容安排10-11
• 第二章 无线传感器网络的定位算法11-23
• 2.1 基本概念11-12
• 2.2 基本术语12
• 2.3 计算节点位置的常用方法12-15
• 2.4 定位算法分类15-16
• 2.5 典型的无线传感器网络定位算法16-21
• 2.6 定位算法的性能评价指标21-22
• 2.7 本章小结22-23
• 第三章 DV-Hop定位算法及改进23-34
• 3.1 DV-Hop算法定位过程23-24
• 3.2 DV-Hop定位算法的改进24-28
• 3.3 算法实验仿真28-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第四章 基于PSO的凸规划定位算法34-43
• 4.1 凸规划算法简介34-35
• 4.2 粒子群(PSO)算法简介35-36
• 4.3 PSO在凸规划算法定位过程中的应用36-38
• 4.4 基于PSO定位算法的实验仿真38-42
• 4.5 本章小结42-43
• 第五章 总结与展望43-45
• 5.1 全文工作总结43
• 5.2 研究展望43-45
• 参考文献45-48
• 致谢48-49
• 个人简介49

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 赵昭;陈小惠;;无线传感器网络中基于RSSI的改进定位算法[J];传感技术学报;2009年03期

2 刘锋;张翰;杨骥;;一种基于加权处理的无线传感器网络平均跳距离估计算法[J];电子与信息学报;2008年05期

3 崔莉,鞠海玲,苗勇,李天璞,刘巍,赵泽;无线传感器网络研究进展[J];计算机研究与发展;2005年01期

4 李建中;高宏;;无线传感器网络的研究进展[J];计算机研究与发展;2008年01期

5 张佳;吴延海;石峰;耿方;;基于DV-HOP的无线传感器网络定位算法[J];计算机应用;2010年02期

6 李芳芳;王靖;陈存香;;无线mesh网络服务性能评估方法[J];计算机应用研究;2013年02期

，

本文编号：828202