WSNs中切线定位算法及其改进研究
本文选题:WSNs + 切线 ; 参考:《重庆大学》2016年硕士论文
【摘要】:在无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)中,以较小计算代价换取较高定位精度是节点定位的重要需求之一,并成为定位算法的重要研究方向。在锚节点多且数据稳定性欠佳的条件下,为解决定位精度和计算复杂度难以兼顾,基于各典型定位算法的比较研究,提出了一种基于RSSI的感应圆切线定位算法及其改进方法。本文主要研究内容如下:针对多锚节点数据稳定性欠佳情况指出了各传统定位算法在定位精度和计算复杂度方面的优势与不足,找出了影响定位性能的主要原因。针对所提出的特殊定位环境,设计并实现了一种基于RSSI的切线约束定位算法,以RSSI测距模型为数据源,详细分析了算法的影响因素,给出了该算法的适用范围,并论证了该算法的稳定性。针对切线约束定位算法中数据冗余度过大,引入数字滤波模块以滤除大误差数据,提高了定位算法的定位精度,给出了滤除大误差的机理解释,并详细分析了该方法的影响因素和适用范围。在锚节点较多而且数据稳定性欠佳的情况下,通过实验仿真对比验证了基于RSSI的切线约束定位算法的定位效果。与最小二乘定位算法相比,所提出算法在精度和计算量上均优于最小二乘定位算法,定位准确度更高。提出的改进方法的辅助使用进一步降低了计算量,一定程度上改善了定位精度。研究表明,基于RSSI的切线定位算法及其改进方法能够在一定程度上兼顾计算量和定位精度,而且具有更高的定位准确度,适用于多锚节点且数据稳定性欠佳的定位环境,对后续节点定位研究有一定的参考意义。
[Abstract]:In Wireless Sensor Networks (WSNs), it is one of the important requirements of node localization to exchange lower computing cost for higher positioning accuracy, and become an important research direction of localization algorithm. Under the condition of many anchor nodes and poor data stability, in order to solve the problem of location accuracy and computational complexity, based on the comparative study of various typical localization algorithms, this paper proposes an induction tangent location algorithm based on RSSI and its improved method. The main contents of this paper are as follows: aiming at the poor data stability of multi-anchor nodes, this paper points out the advantages and disadvantages of the traditional localization algorithms in location accuracy and computational complexity, and finds out the main reasons that affect the location performance. In view of the special location environment, a tangent constraint location algorithm based on RSSI is designed and implemented. Taking the RSSI ranging model as the data source, the influencing factors of the algorithm are analyzed in detail, and the applicable range of the algorithm is given. The stability of the algorithm is demonstrated. In view of the large data redundancy in the tangent constraint localization algorithm, the digital filter module is introduced to filter out the large error data, and the positioning accuracy of the localization algorithm is improved, and the mechanism of filtering the large error is explained. The influencing factors and application range of this method are analyzed in detail. When there are many anchor nodes and the data stability is poor, the localization effect of tangent constraint location algorithm based on RSSI is verified by experimental simulation. Compared with the least square localization algorithm, the proposed algorithm is superior to the least squares location algorithm in accuracy and computational complexity, and the accuracy of the proposed algorithm is higher than that of the least squares localization algorithm. The auxiliary use of the improved method further reduces the calculation and improves the positioning accuracy to a certain extent. The research shows that the tangent location algorithm based on RSSI and its improved method can give consideration to the computation and positioning accuracy to some extent, and have higher positioning accuracy, which is suitable for the multi-anchor node location environment with poor data stability. It has certain reference significance to the subsequent research of node location.
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP212.9;TN929.5
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本文编号:1801572
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