无线传感器网络中基于非测距定位算法的研究

来源 :曲阜师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:johntoo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)技术结合了微控制技术和无线通信技术等,是近几年新兴的物联网关键技术之一。WSN由大量微型传感器节点组成,节点将收集到的信息最终传送到监控台,实现人类监控物理世界。许多应用如森林防火、跟踪监测等需要知道信息所在的地理位置,所以节点定位技术相当重要。根据是否基于测距,一般将定位技术分为两大类:基于测距的定位和基于非测距的定位。基于非测距的算法操作简单、硬件成本低,所以应用较广泛,但定位精度不高。为了提高基于非测距定位算法的定位精度,减小定位误差,本文提出一系列改进的基于非测距定位方法,并用MATLAB实验仿真并分析结果。研究的主要内容及成果如下:1.在新的锚节点人工部署环境中仿真基于非测距算法。在二、三维空间,采用一种锚节点部署在小几何区域中心的部署方法。仿真DV-Hop算法、质心算法,研究新的锚节点部署模式在不同通信半径和不同锚节点个数下的定位规律,并与随机部署环境对比验证。2.改进DV-Hop算法。修改利用最小均方差准则求锚节点平均每一跳距离的公式参数,发现存在最佳参数值,使定位精度在最佳定位参数范围内达到最高。并将最佳参数值下的DV-Hop算法在上述锚节点部署环境仿真,实验验证进一步提升了定位精度。3.进一步提高基于多通信半径DV-Hop算法定位精度。针对现有的多通信半径算法,改进计算跳数值方法,从而进一步精化跳数值,并结合最佳参数值概念进一步提高定位精度。将改进的多通信半径算法应用在上述锚节点人工部署环境,又进一步提升了定位精度。4.提出二维分级定位的算法。将定位过程分为多级,第一级采用基于阈值的优先质心算法,并升级为锚节点后参与下一级的定位,以后每一级采用基于阈值的优先DV-Hop算法,直到所有节点完成定位估计。5.利用最佳参数值、最佳通信半径、最佳阈值等规划最佳定位条件,提出分两个阶段的基于非测距算法。第一阶段,采用基于优先阈值的质心定位算法。首先找出不同定位条件下的最佳阈值和最佳通信半径,然后在最佳条件下优先定位部分节点。第二阶段,先用DV-Hop算法找出在最佳阈值和最佳通信半径下的最佳参数值,在最佳参数值下采用改进的DV-Hop定位算法定位剩余节点。最后,总结并分析以上创新方法的优缺点。将提出的一系列改进方法与其它文献算法进行Matlab实验仿真对比,在一定条件下本文方法可以提高节点定位精度,同时不会增加硬件成本、计算量、节点泛洪次数、节点能量消耗等。
其他文献
近年来,一种无需基站转发信号的端到端的直通技术——D2D(Device to Device)技术受到了广泛的关注。有关组织已经将其作为备选方案用来提高LTE系统的整体性能,同时,它也是5G
随着互联网技术的发展和普及,网络中大规模数据分发和广播业务越来越多,对高效可靠的数字传输和存储系统的需求也日益增长。如何在有限的带宽资源上实现信息的高速可靠传输,
本文在深入研究维吾尔文字母和单词结构特征的基础上,实现了联机手写维吾尔文字母的识别和单词的切分,主要研究内容如下:1.详细介绍维吾尔文识别的研究现状和进行维吾尔文手
随着通信技术的飞速发展,通信信号的体制和调制方式日益多样化,通信环境也日趋复杂,这样就使得通信信号的调制识别变的更加困难。目前已有的方法中大多都是基于通信环境为理
合金构件一般将毛坯料温挤成形的,具有着强度高、硬度高、密度小等特点,在现代武器中得到广泛的应用。在其成形过程中,会产生不同类型的缺陷,这些缺陷直接会影响其产品质量,因此在加工之前,有必要对其进行缺陷检测,本课题以曲面合金构件为研究对象,利用超声波为检测手段,研发出一套针对曲面结构构件超声自动检测系统,课题的研究对此类结构产品的检测具有一定的应用价值。本文针对曲面合金构件结构的复杂性,分析了不同结构
逆合成孔径雷达(ISAR, Inverse synthetic aperture radar)可以有效实现非合作目标的二维高分辨成像,具有全天候、全天时、远距离作用的特点,被广泛应用于对飞机、导弹、舰船
随着中国空间技术的快速发展,我国遥感卫星研制和研发已经进入成熟阶段。在国家“十二五”规划中,对遥感卫星的综合应用给予了极大的重视,希望遥感卫星能更好的服务于我国经济的发展、自然灾害评估、科学研究等领域,发挥其关键作用。目前,我们获得了不同类型与不同平台的海量的遥感卫星数据,但是这些海量的遥感数据往往是分布在不同的地域或所属于不同的部门,到目前为止还没有一个有效的管理系统对这些分散的数据进行统一管理
米波雷达在反隐身方面具有明显的优势,然而米波雷达波束宽、测量精度和分辨率低,尤其在俯仰维低仰角区域,多径反射效应严重影响了对目标高度的测量。本文结合某型号米波雷达,
通过对合成糊料C和海藻酸钠糊料的性能对比,认为合成糊料C具有良好的印制性能,经实际应用后,不仅印花织物各项牢度均达到国家标准,而且提高了表面给色量,保留了海藻酸钠浆的
第四代移动通信系统(4G)高容量、高质量和高移动性的要求对信道估计技术提出了非常严格的要求,而复杂多变的移动通信信道则使MIMO-OFDM系统的信道估计技术面临着更大的挑战。