基于K-means聚类点密度加权质心定位算法研究

来源 :江西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lolotang530
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
随着移动通信技术的飞速发展,基于无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)的定位技术受到越来越多的关注。无线传感器网络是由大量随机部署在监测区域的传感器节点组成,这些传感器节点通过自组织方式形成了一个多跳的动态自组织网络,目的是为了对网络覆盖区域中感兴趣的信息进行协同感知、采集以及处理。作为信息自动获取的重要技术之一,无线传感器网络技术综合了无线通信、嵌入式技术以及传感器技术等,其应用领域非常的广泛,如井下人员定位、消防救援、安全监控、环境监测[1-3]、智能家居[4-6]等。虽然如今的科技越来越发达,但矿难、火灾等的救援工作由于无法精确定位到受害者位置而增加了风险,是一个亟待解决的问题。本文在传统的基于RSSI测距和质心定位非测距算法基础上,取两者的优势进行融合,提出了基于K-means聚类点密度加权质心定位算法(KCPD-WCLA)。本文的主要工作如下:(1)首先对无线传感网络节点定位的相关算法进行分析、研究,分为基于测距和基于非测距两种定位算法,其中本文最主要侧重对基于RSSI的测距和质心非测距定位算法研究。(2)由于在WSNs应用中,信标节点的个数一般比较多。进行定位时,对这些大量数据进行处理将面临计算量大、计算复杂度高的问题,必须找出一种适合的算法来处理大量的数据集。而目前已有的处理大量数据集的聚类算法有很多种,本文主要对基于划分方法中的K-means聚类算法进行研究。(3)利用RSSI测距得到未知节点与大量信标节点的距离值,原始的分组方式是对信标节点数n采用3的分组方式,然后再利用三边定位法得到许多接近真实位置的估计值。但是由于n值一般比较大,利用3计算量很大,会增加计算复杂度。对此进行研究并提出一种计算复杂更小的分组方式。(4)对基于RSSI测距及加权质心非测距定位算法进行融合,再结合K-means聚类某些特性,针对无线传感器网络在定位中的应用,提出一种基于K-means聚类点密度加权质心定位算法(KCPD-WCLA),因其简便、易行的方式而有效的降低了WSNs算法复杂度,与其它现行一些定位算法比较定位精度有所提高。最后,本文采用MATLAB7.0仿真工具对KCPD-WCLA算法、MLA算法及WCLA算法进行了仿真实验,实验结果表明:该算法比MLA和WCLA在定位精度上有明显改善,具有可操作性强,定位精度高等优势,符合WSNs一般性应用场景,具有普遍适用性。
其他文献
随着汽车持有量的增加,我国交通安全问题日益突出,由驾驶员疲劳驾驶造成的交通事故越来越多,现已成为交通事故发生的主要因素之一,由此可见,研究并实现疲劳检测相关算法对预
数据流频繁闭合模式的挖掘技术应用的普遍性,使得数据流频繁闭合模式挖掘技术的研究受到越来越广泛的重视,特别是在商务决策、知识库方面发挥着很大的作用。由于数据流自身高
长久以来,我国的水资源时空分布不均,水质差异很大,合理配置国内水资源尤为重要。南水北调中线干线工程是一项跨流域、跨多省的长距离特大型水利工程,对我国未来经济、民生以
随着互联网的迅猛发展和计算机的广泛应用,Internet已经成为当今世界最大的信息资源库。如何利用本体的思想对互联网上各种不同的、分散的、半结构化的信息资源进行知识组织,并
在大数据时代的背景下,研究人员不断探索数据融合与共享的解决方案。与此同时,网络信息安全也迎来了前所未有的挑战,黑客们乐衷于寻找网络中的漏洞来发起恶意攻击,窃取机密信
随着社会经济的不断发展,汽车作为基本的交通工具保有量不断增加,导致城市交通安全问题日益突出。行人作为交通行为的主要参与者,往往成为交通事故的直接受害者,因此如何保护
移动Ad hoc网络,是由一组带有无线通信收发装置的移动终端组成的一个多跳的临时性无中心自治网络,可以在任何时刻、任何地点快速构建起一个移动通信网络。随着应用需求的变化
在计算机和网络技术迅速普及的今天,信息化建设也在学校的教育活动中得到了快速发展。因此,开发一个基于校园网络的课程学习系统来方便获取和共享学习资源,充分体现以学生为
计算机化自适应测验(Computerized Adaptive Test,CAT)是基于项目反应理论(Item Response Theory,IRT),并由计算机根据被试能力水平自动选择试题,最终对被试能力做出估计的一
在计算机系统中,存储子系统的能耗占据着相当大的比重,降低存储子系统的能耗对于降低整个系统的能耗具有十分重要的意义;同时,存储系统的性能也是整个计算机系统性能的瓶颈之