面向节点定位的DV-HOP改进算法研究

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节点定位技术是无线传感器网络的主要支撑技术之一,无线传感器网络的某些路由机制、覆盖信息、负载均衡和拓扑控制等都依赖于网络中传感器节点的位置信息。大量随机布放的传感器节点无法事先知道自身位置坐标,必须能够在布放后进行定位。因此,定位技术在无线传感器网络的应用、运行和管理等方面都有着重要作用,针对无线传感器网络的节点定位技术研究也有重要的理论与实际意义。   传感器网络的节点定位按照是否测量距离分为测距和非测距两种方法。本文研究无线传感器网络节点定位中的非测距定位算法,并且对非测距定位算法中的DV-Hop算法做出改进。   介绍了无线传感器网络定位技术的研究背景及国内外现状,综述了无线传感器网络定位系统和算法的性能评价标准、分类方法,着重描述了近年来在该领域具有代表性的算法的原理和特点。   分析了定位技术中节点定位的基本原理和计算方法,并且对无需测距的几种节点定位算法进行比较。在此基础上研究了无需测距定位算法中DV-HOP定位机制,对该算法的原理和结果进行分析。   对DV-Hop算法进行了改进,在进行DV-Hop定位之后,根据DV-Hop算法中平均每跳距离和节点间的跳数求得信标节点和未知节点间的距离。引入最小二乘矩阵的思想,针对误差来源分析讨论了三种模型,对于不同的模型利用最小二乘矩阵的原理从数学和仿真两个方面证明了该算法的可行性和有效性。   通过matlab仿真软件验证了本文提出的基于DV-HOP的改进方案,在定位精度和定位覆盖率方面有很优的结果,在硬件复杂度变化不大的条件下优于原算法。
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