基于固态体内嵌节点位置误差校准的固态体定位
发布时间：2022-07-03 14:24
随着信息化技术的快速发展,无线传感器网络成为了应用最广泛的无线网络技术之一,其在军事、医疗、交通和家庭等领域均受到广泛关注。在无线传感器网络技术的众多应用中,基于位置的服务是所有应用的基础,同时也是国内外科研工作者研究的热点问题之一。因此,作为WSN应用中的关键技术之一,基于WSN的定位技术具有很高的研究意义和应用价值。在基于WSN的目标定位中,传统的定位方式是将待定位对象看作一个点源或者单个节点,从而在二维或三维空间确定一个点的位置作为目标位置。然而,在许多定位应用中,待定位目标具有一定的几何结构,其几何形状和尺寸均不可忽略,并且一经出厂,在无外力因素破坏的条件下,其变形程度极其微小,可忽略不计。因此,本文从经典的点源定位扩展到固态体定位。固态体定位面临的挑战是不仅要估计其位置还要估计其方向信息。本文针对固态体内嵌节点位置存在误差的定位场景,引入了一个校准源来改善固态体定位性能。本文主要研究内容和贡献如下:1.由于确定方向信息的旋转矩阵受到特殊正交群的约束从而使得固态体定位问题是一个高度非线性约束最优化问题。针对这个问题,本文利用欧拉角参数化旋转矩阵,不仅使得旋转矩阵满足约束条件,而...
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文创新与研究内容
1.4 论文组织结构
第二章 固态体定位相关理论
2.1 引言
2.2 无线传感器网络概述
2.2.1 无线传感器网络组成
2.2.2 无线传感器网络特征
2.3 目标定位技术分类
2.3.1 基于测距的定位方法
2.3.2 距离无关的定位方法
2.4 最大似然估计方法
2.4.1 最大似然估计原理和性质
2.4.2 常用的MLE模型求解方法
2.5 本章小结
第三章 固态体内嵌节点位置存在误差时无约束CRLB
3.1 引言
3.2 定位场景
3.3 无校准源时的CRLB推导与性能分析
3.3.1 无约束的CRLB推导
3.3.2 对比分析固态体内嵌节点有无误差时的CRLB
3.4 有校准源时的CRLB分析
3.4.1 引入校准源后的定位模型
3.4.2 引入校准源后的无约束CRLB推导
3.5 引入校准源性能分析
3.5.1 校准源带来的性能改善
3.5.2 固态体内嵌节点位置改善
3.5.3 校准源位置误差引入的性能影响
3.6 仿真实验与分析
3.6.1 仿真条件
3.6.2 仿真结果分析
3.7 本章小结
第四章 基于改进MLE算法的固态体定位
4.1 引言
4.2 最大似然估计模型
4.2.1 无校准源时的MLE模型
4.2.2 有校准源时的MLE模型
4.3 MLE模型求解
4.3.1 无校准源时MLE模型的高斯-牛顿迭代法
4.3.2 有校准源时MLE模型的高斯-牛顿迭代法
4.4 理论分析
4.4.1 无校准源MLE性能分析
4.4.2 有校准源MLE性能分析
4.5 本章小结
第五章 基于改进DAC算法的固态体定位
5.1 引言
5.2 校准后的固态体内嵌节点位置
5.3 改进DAC算法流程
5.4 仿真实验
5.4.1 仿真条件
5.4.2 仿真结果分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]无线传感器网络综述[J]. 吴瑞睿,刘洁琳. 科技创新与应用. 2018(14)
[2]无线传感器网络的特点及应用探析[J]. 周璇. 电子世界. 2016(11)
[3]基于改进APIT算法的无线传感器网络节点定位[J]. 戴天虹,李昊. 传感器与微系统. 2016(01)
[4]无线传感器网络路由协议研究进展[J]. 唐勇,周明天,张欣. 软件学报. 2006(03)
硕士论文
[1]无线传感器网络目标跟踪中的节点选择算法研究[D]. 庞小双.南京邮电大学 2017
[2]基于极大似然估计的ADC测试算法的改进与实现[D]. 杨伟光.东南大学 2016
[3]距离无关的无线传感器网络定位算法研究[D]. 刘文春.沈阳航空航天大学 2016
[4]无线电磁频谱监测系统中定位跟踪模块的设计与实现[D]. 彭显恒.西安电子科技大学 2014
[5]基于DV-Hop的无线传感器网络定位算法研究与改进[D]. 李冬.南京理工大学 2013
[6]无线网络传感器定位算法研究[D]. 陈淦.江西理工大学 2010
本文编号：3655035
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文创新与研究内容
1.4 论文组织结构
第二章 固态体定位相关理论
2.1 引言
2.2 无线传感器网络概述
2.2.1 无线传感器网络组成
2.2.2 无线传感器网络特征
2.3 目标定位技术分类
2.3.1 基于测距的定位方法
2.3.2 距离无关的定位方法
2.4 最大似然估计方法
2.4.1 最大似然估计原理和性质
2.4.2 常用的MLE模型求解方法
2.5 本章小结
第三章 固态体内嵌节点位置存在误差时无约束CRLB
3.1 引言
3.2 定位场景
3.3 无校准源时的CRLB推导与性能分析
3.3.1 无约束的CRLB推导
3.3.2 对比分析固态体内嵌节点有无误差时的CRLB
3.4 有校准源时的CRLB分析
3.4.1 引入校准源后的定位模型
3.4.2 引入校准源后的无约束CRLB推导
3.5 引入校准源性能分析
3.5.1 校准源带来的性能改善
3.5.2 固态体内嵌节点位置改善
3.5.3 校准源位置误差引入的性能影响
3.6 仿真实验与分析
3.6.1 仿真条件
3.6.2 仿真结果分析
3.7 本章小结
第四章 基于改进MLE算法的固态体定位
4.1 引言
4.2 最大似然估计模型
4.2.1 无校准源时的MLE模型
4.2.2 有校准源时的MLE模型
4.3 MLE模型求解
4.3.1 无校准源时MLE模型的高斯-牛顿迭代法
4.3.2 有校准源时MLE模型的高斯-牛顿迭代法
4.4 理论分析
4.4.1 无校准源MLE性能分析
4.4.2 有校准源MLE性能分析
4.5 本章小结
第五章 基于改进DAC算法的固态体定位
5.1 引言
5.2 校准后的固态体内嵌节点位置
5.3 改进DAC算法流程
5.4 仿真实验
5.4.1 仿真条件
5.4.2 仿真结果分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]无线传感器网络综述[J]. 吴瑞睿,刘洁琳. 科技创新与应用. 2018(14)
[2]无线传感器网络的特点及应用探析[J]. 周璇. 电子世界. 2016(11)
[3]基于改进APIT算法的无线传感器网络节点定位[J]. 戴天虹,李昊. 传感器与微系统. 2016(01)
[4]无线传感器网络路由协议研究进展[J]. 唐勇,周明天,张欣. 软件学报. 2006(03)
硕士论文
[1]无线传感器网络目标跟踪中的节点选择算法研究[D]. 庞小双.南京邮电大学 2017
[2]基于极大似然估计的ADC测试算法的改进与实现[D]. 杨伟光.东南大学 2016
[3]距离无关的无线传感器网络定位算法研究[D]. 刘文春.沈阳航空航天大学 2016
[4]无线电磁频谱监测系统中定位跟踪模块的设计与实现[D]. 彭显恒.西安电子科技大学 2014
[5]基于DV-Hop的无线传感器网络定位算法研究与改进[D]. 李冬.南京理工大学 2013
[6]无线网络传感器定位算法研究[D]. 陈淦.江西理工大学 2010
本文编号：3655035
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3655035.html
