论文部分内容阅读
在无线网络中,由于位置信息有大量的应用(比如:应急服务、搜救工作、交通管理以及跟踪等),因此定位技术变得十分重要。为了进一步提高无线网络定位精度以及降低计算复杂度,本文主要对无线网络中的协作定位技术进行了研究。首先结合无线网络中协作定位的特点,采用非参数置信传播(Nonparametric Belief Propagation,NBP)方法对无线网络中的节点进行定位。然后针对NBP在无线自组织网络协作定位中提高定位精度和降低复杂度两个方面进行改进。所提方案能够在保证定位精度的前提下大大降低定位的复杂度,对无线网络中的协作定位具体实施具有重要意义。本文的主要创新点及贡献列出如下:1)提出了基于最小生成树的非参数置信传播无线网络协作定位方案。NBP算法可以在无环的无线网络协作定位中获得渐近最优的性能,但是在有环的无线网络中其精度难以保证并且计算复杂度较高。本文提出了一种基于最小生成树(Minimum Spanning Tree,MST)的NBP无线网络协作定位方法,与传统的NBP方法相比,所提方法可以减轻环的影响以及很大程度上降低计算复杂度。此外,与其他生成树相比,MST可以强制更多的NBP粒子到约束圆。因此,所提方法能够更好的减轻测距误差带来的影响。2)提出了基于动态网络形成的非参数置信传播无线网络协作定位方案。由于邻居节点之间的测距以及信息交换带来的网络通信会随着网络节点密度的增大而上升,NBP协作定位方法在节点密集的无线网络有较高的计算复杂度,这限制了NBP方法在实际中的应用。有鉴于此,本文提出了一种基于分布式网络形成的NBP协作定位方法。所提方法可以选择充足数量的有用连接,进而形成用于协作定位的新网络,由于连接数量的减少,定位的效率得到较大提升。此外,本文还提出了一个用于判断和过滤无效NBP粒子的准则,通过该准则可以提高协作定位的精度。3)提出了基于分布式网络调度的非参数置信传播无线网络协作定位方案。针对NBP在节点密集的无线网络中存在计算复杂度过高以及网络通信量较大的问题,本文提出了一种动态网络调度的方法来逐渐生成用于协作定位的网络。与传统方法相比,所提方法能够提高协作定位的精度以及提高协作定位的效率。