无线传感器网络中基于多维标度的节点定位算法

来源 :华北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fljk888
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)通常布置在特定的区域完成一些特定的功能,在军事、环境监测、灾难救援及其他商业领域有着广阔的应用前景。定位是无线传感器网络诸多应用的基础。因此,定位是无线传感器网络研究中的热点问题。 本文的研究工作就是围绕无线传感器网络的多维标度定位问题展开。目前提出的定位算法对测距误差和网络的拓扑结构较为敏感,在较差的网络环境下容易产生较大定位误差。多维标度作为多变量分析方法的一种,广泛应用于社会学、数量心理学、统计学等领域。基于多维标度的定位方法是无线传感器网络节点定位的一个新的研究方向。 以往的多维标度算法以网络连通性为基础用节点最短路径距离估计其欧氏距离。如果网络拓扑不够理想,测距误差较大,这种近似方法将引入较大的定位误差。本文探讨了矩阵近似问题在无线传感器网络定位中的应用,并提出了NMDS-LRA(Non-metric Multidimensional Scaling-Low Rank Approximation)定位算法。该算法不再使用节点最短路径估计距离,而是通过矩阵低秩逼近方法,充分利用测得的距离信息构建出网络的相异性矩阵,然后采用非度量多维标度技术进行定位。算法一方面利用矩阵的低秩逼近得到节点距离矩阵,另一方面利用了非度量多维标度的对象相异性只需满足单调关系的特性,从而有效的降低了严重的测距误差对定位精度的影响,提高了算法的环境适应性。 在NMDS-LRA的基础上提出了应用于移动传感器网络的NMDS-LRA(M)移动辅助定位算法。通常定位算法对网络的连通性有一定要求,在稀疏的传感器网络环境下难以取得令人满意的性能。NMDS-LRA(M)通过节点的移动添加虚节点,增加网络的拓扑约束关系来提高定位性能。 通过仿真分别与MDS-MAP( P,O)和MA-MDS-MAP(P)算法进行了比较。结果显示,本文提出的算法能有效提高定位精度,并且在误差较大和低网络连通度的环境下表现出较好的健壮性。
其他文献
本文对基于非均匀周期结构周期极化铌酸锂(PPLN)晶体(主要是分段结构PPLN晶体)的全光波长转换过程进行了研究,同时分析了温度因素对基于分段结构PPLN晶体的全光波长转换器结
无线传感器网络是由大量的传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个自组织网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络区域中的信息并发送给观察者。无线传感器网络具有
路灯作为城市照明必不可少的公共设施,与人们的生活息息相关,而路灯的控制和管理水平的高低则是检验城市现代文明的标志。传统的路灯及管理方式已显露弊端,不仅耗能高,而且增加了许多人工巡检和维修的麻烦,造成了极大的能源和人力资源的浪费。LED路灯的出现给现代路灯照明带来了曙光,LED路灯具有节电、寿命长、易于控制等优点,为新的光源选择和路灯控制方式提供了途径。针对目前大多数城市路灯管理的不足,在日益发展的
输电线及杆塔附件长期暴露在野外,很容易受到材料老化、污秽等外界因素的损害,因此对输电线路的巡检和维护是电力系统安全运行的重要保障。目前常规巡检方式效率低下,安全性
智能化的医学模拟人为医疗培训提供了一种新的途径,不仅可以为医疗培训提供较真实的场景,还有安全和成本较低等特点。心电信号是医学模拟人提供的重要信号之一。开发心电信号的
近年来,随着智能电网建设进程加快,更多种类、更大流量的业务类型逐步加入电力通信网。主干电力通信网络服务正在从传统的TDM业务逐渐转变为IP分组业务。因此,电力通信传送网络面临着大容量的传输要求,这就为PTN技术的应用提供了广阔的前景,目前,其已成为电力骨干通信网的重要支撑技术之一。继电保护业务是整个电力通信网业务中最为重要、对传输性能要求最高的业务类型。继电保护承担着保护电网安全稳定运行的重要职责
期刊
随着社会信息量的迅速增长,原始的手工管理模式已经不能满足信息社会的实际需要。为此,如何对现有资源进行有效管理,已经成为当今社会发展必须解决的主要问题之一。 本论文首
期刊
地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)作为获取、处理、管理和分析地理空间数据的重要工具、技术和学科,近年来得到了广泛关注和迅猛发展。地理信息系统是一