跳数跳距改进优化以及加权误差修正的无线传感器网络定位算法

发布时间：2024-03-21 06:03

　　伴着物联网技术的飞速发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)不仅是物联网成败的关键,也成为国内外共同关注的热门话题。现如今,大到国家层面,小到与我们的日常生活,都可以看到WSN活跃的身影。在这些应用中,什么地理位置发生了哪些事件是用户关心的重要问题之一,如果节点位置无法获得,则搜集到的感知数据就毫无意义。围绕WSN中的定位,解释了需要掌握哪些基础知识,学术界研究有何种进展。着重探寻了DV-Hop算法和RSSI算法的设计原理。为本文算法的实现夯实了理论基础。设计出了自适应跳数和跳距优化相结合的DV-Hop算法,旨在改善DV-Hop算法含有的设计不合理点。首先引入通信半径个数自适应值的概念,用于信标节点自适应的选择通信半径的个数,以实现对最小跳数的细分。然后通过自适应的限跳机制来设置跳数的阈值,以减小计算量。最后增改了两类节点均跳距计算流程,补入了权重理念。从两种不同环境的实验效果可以看出,DV-Hop算法含有的设计不合理点得到了相应的改善。以多变环境为出发点,探索出了融合算法。首先引出筛选所处环境的思想,凭借AOA角度信息选取出测量时的环境,意在校正...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 国外发展现状
        1.2.2 国内发展现状
        1.2.3 定位算法研究现状
    1.3 本文的主要工作
    1.4 论文组织结构
第二章 WSN定位基础
    2.1 无线传感器网络的网络结构
        2.1.1 无线传感器网络体系结构
        2.1.2 无线传感器网络节点结构
        2.1.3 无线传感器网络的特征
    2.2 定位技术理论
        2.2.1 定位技术的基本概念
        2.2.2 定位技术的相关术语
        2.2.3 未知节点位置计算方法
        2.2.4 定位技术的分类
    2.3 本章小结
第三章 WSN定位算法
    3.1 距离无关的定位
        3.1.1 质心定位算法
        3.1.2 凸规划定位算法
        3.1.3 APS算法
        3.1.4 APIT定位算法
        3.1.5 Range-free算法优缺点
    3.2 基于距离的定位
        3.2.1 基于RSSI的定位算法
        3.2.2 基于TOA的定位算法
        3.2.3 基于TDOA的定位算法
        3.2.4 基于AOA的定位算法
        3.2.5 Range-based算法优劣势
    3.3 影响定位算法性能的指标
    3.4 本章小结
第四章 自适应跳数改进和跳距优化的DV-Hop定位算法
    4.1 DV-Hop误差分析
    4.2 DV-Hop定位算法的改进策略
        4.2.1 自适跳数策略
        4.2.2 平均每跳距离的改进
    4.3 仿真结果及分析
        4.3.1 节点随机部署场景的定位
        4.3.2 信标节点非随机部署场景的定位
        4.3.3 实验结果分析
    4.4 本章小结
第五章 加权误差修正的融合定位算法
    5.1 基于RSSI的误差分析
    5.2 基于RSSI的定位算法的改进策略
        5.2.1 测量距离误差修正的改进
        5.2.2 极大似然估计法的改进
    5.3 仿真结果及分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3933942