无线传感器网络节点定位算法的研究与改进优化

发布时间：2023-03-19 03:40

　　无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是由大量具有信息采集、存储和通讯等功能的传感器节点以自组织的形式组成,在环境科学、军事、农业等很多领域都有普遍的应用。在这些应用中,当感知的信息与位置相关时,获取节点的坐标对WSN应用的有效性起着关键作用。因此,节点定位在WSN中至关重要,其中定位误差低、能量效率高的定位算法是研究的热点。本文针对节点定位算法中存在的弊端,以提升节点定位准确度、增强算法对多变环境的适应性为目的,从算法的定位性能、网络节点个数和锚节点密度等方面对节点定位问题进行深入研究,重点对RSSI算法和DV-Hop算法进行研究与改进。本文所做具体工作和研究内容如下:(1)对WSN及定位技术的基本概念进行系统论述,并对基于测距和无需测距这两类方法中应用较多的RSSI算法和DV-Hop算法在实现过程中可能造成误差的原因进行深入分析。RSSI算法的定位准确度易受多径传播、建筑物等外界干扰的影响,当测量距离过大时,外界不确定因素的干扰增强误差就会增加;DV-Hop算法中跳数的整数化和跳距偏差都会导致累积误差的产生。(2)针对RSSI算法在动态环境中因不...

【文章页数】：67 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 国内外研究现状
    1.3 本文主要工作
    1.4 本文组织结构
第二章 无线传感器网络及节点定位技术
    2.1 无线传感器网络概述
        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点
        2.1.4 无线传感器网络的关键技术
    2.2 节点定位技术简介
        2.2.1 节点定位基本概念与术语
        2.2.2 节点坐标计算方法
    2.3 节点定位方法分类
        2.3.1 基于测距定位和无需测距定位
        2.3.2 集中式定位和分布式定位
        2.3.3 基于锚节点定位和无需锚节点定位
        2.3.4 递增式定位和迸发式定位
        2.3.5 绝对定位和相对定位
    2.4 本章小结
第三章 无线传感器网络节点定位算法
    3.1 基于测距的定位算法
        3.1.1 TOA定位算法
        3.1.2 TDOA定位算法
        3.1.3 AOA定位算法
        3.1.4 RSSI定位算法
    3.2 基于非测距的定位算法
        3.2.1 质心定位算法
        3.2.2 APIT定位算法
        3.2.3 DV-Hop定位算法
    3.3 定位算法性能评价标准
    3.4 本章小结
第四章 RSSI模型参数动态修正的协作定位算法
    4.1 RSSI测距模型与分析
        4.1.1 RSSI测距模型
        4.1.2 基于RSSI的距离估算
        4.1.3 误差分析
    4.2 RSSI测距模型参数的修正
    4.3 协作定位算法
        4.3.1 锚节点的选取
        4.3.2 基于加权的三边定位
        4.3.3 协作定位的实现
    4.4 仿真结果与分析
    4.5 本章小结
第五章 融合RSSI跳数量化和误差修正的DV-Hop改进算法
    5.1 DV-Hop算法与分析
        5.1.1 DV-Hop算法
        5.1.2 DV-Hop算法定位误差分析
    5.2 改进策略
        5.2.1 基于RSSI的跳数量化
        5.2.2 锚节点平均跳距的修正
        5.2.3 未知节点平均跳距的修正
        5.2.4 未知节点坐标误差的修正
        5.2.5 改进算法的实现
    5.3 仿真结果与分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3764476