基于泰勒级数的无线传感器网络定位算法研究

发布时间：2020-07-18 21:12

【摘要】：随着当今社会技术的高速发展,人类已逐渐步入高速信息化时代。无线传感器网络的发展应运而生。其已经从发展初期的功能单一化逐渐向成熟阶段的体积微型化、部件集成化和功能网络化方向发展,将方便人们未来生活的各个方面。无线传感器网络包含很多种技术于一体,主要技术包括传感器、电子、分布式处理、通信等,由初具简易应用的大量传感器节点聚合而成,它是一个自组织网络系统,以全新的面貌获取数据和处理信息。节点定位技术也随之应运而生,它根据少数位置信息坐标已知的锚节点和某一种计算算法,来估计未知节点的绝对坐标。目前各种应用情景的需要促使定位技术成为网络的一个重要支撑技术。本文以网络节点定位为基础,结合泰勒级数展开算法的优势,展开详细研究,对与节点定位相关的各种算法进行了深入探讨和研究。主要包括以下部分:首先,给出本课题论文的背景及意义,综述了此研究课题相关的研究现状,分析了无线传感器网络的技术以及应用方面。其次,查阅大量相关文献并记录,系统的介绍和研究了与节点定位相关的技术和几类典型算法,并对几种不同的定位算法进行仿真分析、比较各自的优劣和应用情形,并仿真总结了各种定位算法的最终精度。然后,介绍了泰勒级数展开算法在定位中的应用,它能很好的对合理的初值进行收敛迭代,该算法结果精度更高。再依据RSSI测距得到的测量误差随测得距离增大而增大,对泰勒级数的校正矩阵进行改进,使得不同距离对坐标偏移量的影响也不同。RSSI测距的误差对算法的计算结果影响很大,据此引入了包括高斯滤波在内的算法对RSSI测量值进行平滑优化。最后提出一种根据测量值得到的距离对各个锚节点进行权值改进的算法来体现锚节点对未知节点的影响程度,定位最后结果很接近真实值,很好的提高了定位精度。最后,对文中提到的各种改进算法性能进行MATLAB仿真,比较算法间的性能指标,突出了文中所研究的算法的可靠性与有效性。结尾对全文进行总结和展望。
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP212.9;TN929.5

【参考文献】