无线传感网中基于蜂窝网络拓扑定位算法的研究
发布时间：2021-09-29 07:15
无线传感器网络由部署在检测区域内大量的传感器节点组成,它的应用涉及军事侦察、灾难营救、电子医疗、生态观测等诸多领域,具有重大应用价值。在无线传感器网络的众多研究领域中,定位技术是其核心支撑技术之一。节点位置是获取其他重要信息的基础,若无法知道被监测对象的位置信息,那么对于大部分无线传感器网络的应用来讲,传感器节点采集和传送的数据以及对数据的监测和分析将毫无意义。因此,节点的定位方向一直是无线传感器网络研究的热点。针对无线传感网中定位算法均过于依赖信标节点数量以及定位精度低的问题,提出了蜂窝网络拓扑的定位算法和多目标改进烟花定位算法。本文的主要内容如下:首先,详细的介绍了无线传感器网络的概念,并叙述了其体系结构、主要特点以及关键技术。同时,阐述了定位的相关概念、算法的分类、定位方法及步骤、性能评价标准以及一些经典的定位算法。其次,提出蜂窝网络拓扑定位算法。该算法首先通过对网络中节点的有向筛选,选取满足特定条件的节点构造一个蜂窝的网络拓扑结构并得到网络上节点的相对位置。然后根据拓扑结构中的第二个信标节点确定网络上节点的绝对位置。最后将已定位的节点升级为协作节点,协作信标节点对全局进行定位。...
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无线传感器网络体系结构示意图
第2章无线传感器网络及其定位技术12图2-2三边测量法（2）三角测量法[39]如图2-3所示，设A、B、C为信标节点，它们坐标已知，分别为A(xa,ya)，B(xb,yb)，C(xc,yc)，R为未知节点，坐标设为P(x,y)，且未知节点与信标节点之间的夹角ARC、ARB、BRC为测量已知量。对于节点A、C和ARC，O为A、R、C三点唯一确定的圆的圆心，即O为ARC的外接圆。设圆的半径为RO，且圆心坐标为(xo,yo)，则推出的方程组如公式（2.3）所示：2222222222()()()()()()22cosoaoaooboboababooxxyyRxxyyRxxyyRRAOC（2.3）由公式（2.3）可求出圆心O的坐标以及圆的半径Ro，随后用同样的方法，对A、B和ARB以及B、C和BRC，分别得到圆心P(xp,yp)、半径Rp、圆心Q(xq,yq)和半径Rq。则得到的方程组如公式（2.4）所示：222222222()()()()()()ooopppqqqxxyyRxxyyRxxyyR（2.4）则公式（2.4）的解就是R点的坐标。节点具有角度测量功能的网络中适合
第2章无线传感器网络及其定位技术13采用三角测量法，且比三边测量法更实用。图2-3三角测量法（3）最小二乘估计法[40]如图2-4所示，设1、2、3、…、N为信标节点，假设其坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、…、(xn,yn)，U为坐标为(x,y)的未知节点，d1、d2、d3、…、dn是未知节点U到各信标节点1、2、3、…、N之间估计的距离。图2-4最小二乘估计法示意图由以上条件可得到的方程组，如公式（2.5）所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自适应免疫粒子群优化的DV-Hop定位算法[J]. 胡诚,肖本贤. 传感器与微系统. 2020(01)
[2]非同步网络中基于TOA的鲁棒非视距目标自定位算法[J]. 朱伟辰,王刚. 传感技术学报. 2019(11)
[3]基于混合群智能算法优化的RSSI质心定位算法[J]. 王改云,王磊杨,路皓翔. 计算机科学. 2019(09)
[4]遗传-禁忌搜索优化的Amorphous定位算法[J]. 胡伟,袁三男. 传感技术学报. 2019(06)
[5]全局跳数优化与跳距误差修正的DV-Hop改进算法[J]. 任克强,邓浪. 传感技术学报. 2019(03)
[6]无线传感器网络中基于TDOA/FDOA的增强半正定松弛定位算法研究[J]. 张杰,王刚. 传感技术学报. 2018(12)
[7]DV-Hop测距修正的定位算法研究[J]. 余科军,张建州. 计算机工程与应用. 2019(15)
[8]基于自适应罚函数优化粒子群的WSN定位算法[J]. 刘宏,韩亚波,张时斌,关业欢. 传感技术学报. 2018(08)
[9]基于烟花算法的无线传感器网络节点定位[J]. 朱晓丽,高鹏. 常州工学院学报. 2018(04)
[10]融合有向天线AOA和RSSI的定位算法[J]. 王超,姚瑞玲. 计算机工程与设计. 2018(06)
硕士论文
[1]面向移动节点的无线传感器网络定位技术研究[D]. 赵志华.南京邮电大学 2019
[2]基于ZigBee技术的无线传感网络定位系统的研究[D]. 高雁.南京邮电大学 2019
[3]WSN中基于均方差赋权法的路由协议的研究[D]. 孙佳美.辽宁大学 2019
[4]基于雾计算的接入网络和定位方法研究[D]. 陈轶超.北京工业大学 2019
[5]基于TDOA和AOA的无线定位算法研究[D]. 张曦文.电子科技大学 2019
[6]基于ZigBee组网的星表探测装置设计及其定位方法[D]. 王鹤彬.南京航空航天大学 2019
[7]基于DV-HOP和RSSI算法的井下人员定位研究[D]. 孙悦.吉林大学 2018
[8]基于协同过滤的无线传感器网络节点定位算法研究[D]. 任霞丽.辽宁大学 2017
[9]无线传感网中DV-Hop定位算法研究[D]. 历彦恺.吉林大学 2015
[10]无线传感器网络局部协同定位方法的研究[D]. 安乐.辽宁大学 2014
本文编号：3413290
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无线传感器网络体系结构示意图
第2章无线传感器网络及其定位技术12图2-2三边测量法（2）三角测量法[39]如图2-3所示，设A、B、C为信标节点，它们坐标已知，分别为A(xa,ya)，B(xb,yb)，C(xc,yc)，R为未知节点，坐标设为P(x,y)，且未知节点与信标节点之间的夹角ARC、ARB、BRC为测量已知量。对于节点A、C和ARC，O为A、R、C三点唯一确定的圆的圆心，即O为ARC的外接圆。设圆的半径为RO，且圆心坐标为(xo,yo)，则推出的方程组如公式（2.3）所示：2222222222()()()()()()22cosoaoaooboboababooxxyyRxxyyRxxyyRRAOC（2.3）由公式（2.3）可求出圆心O的坐标以及圆的半径Ro，随后用同样的方法，对A、B和ARB以及B、C和BRC，分别得到圆心P(xp,yp)、半径Rp、圆心Q(xq,yq)和半径Rq。则得到的方程组如公式（2.4）所示：222222222()()()()()()ooopppqqqxxyyRxxyyRxxyyR（2.4）则公式（2.4）的解就是R点的坐标。节点具有角度测量功能的网络中适合
第2章无线传感器网络及其定位技术13采用三角测量法，且比三边测量法更实用。图2-3三角测量法（3）最小二乘估计法[40]如图2-4所示，设1、2、3、…、N为信标节点，假设其坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、…、(xn,yn)，U为坐标为(x,y)的未知节点，d1、d2、d3、…、dn是未知节点U到各信标节点1、2、3、…、N之间估计的距离。图2-4最小二乘估计法示意图由以上条件可得到的方程组，如公式（2.5）所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自适应免疫粒子群优化的DV-Hop定位算法[J]. 胡诚,肖本贤. 传感器与微系统. 2020(01)
[2]非同步网络中基于TOA的鲁棒非视距目标自定位算法[J]. 朱伟辰,王刚. 传感技术学报. 2019(11)
[3]基于混合群智能算法优化的RSSI质心定位算法[J]. 王改云,王磊杨,路皓翔. 计算机科学. 2019(09)
[4]遗传-禁忌搜索优化的Amorphous定位算法[J]. 胡伟,袁三男. 传感技术学报. 2019(06)
[5]全局跳数优化与跳距误差修正的DV-Hop改进算法[J]. 任克强,邓浪. 传感技术学报. 2019(03)
[6]无线传感器网络中基于TDOA/FDOA的增强半正定松弛定位算法研究[J]. 张杰,王刚. 传感技术学报. 2018(12)
[7]DV-Hop测距修正的定位算法研究[J]. 余科军,张建州. 计算机工程与应用. 2019(15)
[8]基于自适应罚函数优化粒子群的WSN定位算法[J]. 刘宏,韩亚波,张时斌,关业欢. 传感技术学报. 2018(08)
[9]基于烟花算法的无线传感器网络节点定位[J]. 朱晓丽,高鹏. 常州工学院学报. 2018(04)
[10]融合有向天线AOA和RSSI的定位算法[J]. 王超,姚瑞玲. 计算机工程与设计. 2018(06)
硕士论文
[1]面向移动节点的无线传感器网络定位技术研究[D]. 赵志华.南京邮电大学 2019
[2]基于ZigBee技术的无线传感网络定位系统的研究[D]. 高雁.南京邮电大学 2019
[3]WSN中基于均方差赋权法的路由协议的研究[D]. 孙佳美.辽宁大学 2019
[4]基于雾计算的接入网络和定位方法研究[D]. 陈轶超.北京工业大学 2019
[5]基于TDOA和AOA的无线定位算法研究[D]. 张曦文.电子科技大学 2019
[6]基于ZigBee组网的星表探测装置设计及其定位方法[D]. 王鹤彬.南京航空航天大学 2019
[7]基于DV-HOP和RSSI算法的井下人员定位研究[D]. 孙悦.吉林大学 2018
[8]基于协同过滤的无线传感器网络节点定位算法研究[D]. 任霞丽.辽宁大学 2017
[9]无线传感网中DV-Hop定位算法研究[D]. 历彦恺.吉林大学 2015
[10]无线传感器网络局部协同定位方法的研究[D]. 安乐.辽宁大学 2014
本文编号：3413290
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