无线传感网络中的节点定位算法研究

被引量 : 0次 | 上传用户:lj780427
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
无线传感器网络是一种新兴的技术,而完成节点的自身定位是传感器网络能正常工作的基础。传感器网络中的节点有一部分配有GPS定位系统能获取自身位置的锚节点,这些锚节点帮助普通节点进行位置的确定,这个过程就需要节点的定位算法。目前存在的节点定位算法已经有很多,但是定位精度不高是普遍的问题。本文首先对目前存在的相对来说比较成熟的四种算法在一个标准矩形区域内进行仿真实验,比较锚节点比例、节点发射半径和锚节点GPS定位误差的改变对它们性能的影响。实验表明,像DV-Hop这样的基于全网节点信息进行定位的算法具有定位率极高的优势,而锚节点比例达到一定数值之后,信标GPS定位误差的影响是可以忽略的。然后文章选用表现相对比较稳定的DV-Hop算法进行改进,在DV-Hop算法和多边测量之后的第三个模块,引入QPSO对初始解进行迭代优化以增加定位的精度。改进的DV-Hop算法设置了一个适应度函数,这个函数以DV-Hop算法在第一个节点得出的未知节点到锚节点的距离矩阵作为标准评价解的好坏。所以,改进的DV-Hop算法主要是尽量修正多边测量在不理想状况下计算的不准确性,而对于算法初始阶段跳数矩阵转化为距离矩阵的方面的误差则无法进行优化。最后文章比较DV-Hop算法和改进的DV-Hop算法定位精度和定位成功率的表现。文中以未知节点的定位坐标和真实坐标的累积平均误差与节点发射半径的比值作为定位误差。实验证明,用量子粒子群算法改进后的DV-Hop算法具有更小的定位误差,在原始DV-Hop40%左右的定位精度下,改进的算法在相同情况下可以达到20%甚至更低,QPSO算法在此定位算法上的应用具有很好的效果。因为量子粒子群算法的引入会让定位算法进行数百次的迭代计算,虽然增加了定位精度却也增加了计算量,所以,最后文章从节省开销的角度对移动信标进行了研究。移动信标需要有一个移动路径,决定这个移动路径获取算法的好坏最主要的就是信标移动路径的长度和开销。本文提出了一个基于两个移动信标的路径获取算法,首先用一个信标按照静态路径的方式进行移动,然后用第二个信标进行基于虚拟力的动态路径获取。第一个信标按照静态路径移动可以尽可能的覆盖分布较均匀区域内节点,而第二个信标按照虚拟力的独特优势可以尽可能查缺补漏。然后文章分别用只按照静态路径方式移动和只按照动态路径方式移动的算法作为参照与本文提出的算法进行移动路径和覆盖率等方面的比较。经过实验可知,综合信号覆盖率、移动路径长度和算法稳定性方面考虑,本文提出的应用两个移动信标的路径获取算法比应用一个移动信标的算法具有更好的表现。
其他文献
针对目前小型移动机器人控制系统存在的设计成本高、平台搭建困难、过度依赖网络的问题,将软件设计模式中的MVC模式应用于移动机器人控制系统设计,同时,在Android平台和Ardui
低温热系统和蒸汽系统可为炼油、化工等企业提供热能、蒸汽、电力等各种类型能量,是过程工业能量系统的重要组成部分。同时,它们也是重要的耗能大户,消耗大量燃料,并产生大量
采用地理集中指数、锡尔系数、基尼系数和赫芬达尔指数等指标研究了2000~2011年江苏省区域旅游经济的空间分异,继而利用偏离—份额分析法对2000~2005年、2005~2011年江苏省13
数字化科研的发展和数据密集型科研范式的兴起,迫切需要有效地保存科学实验过程中不断增加的、日益重要的科研数据。科研数据可以用于重现实验、验证实验的可靠性和有效性,使
本文从量子密码技术的基础和优势、量子密码技术的发展、量子密码技术的困境、量子密码攻击等方面综合阐述了量子密码技术的基本概况,并对我国在量子密码和通讯技术上的发展
本论文分析海明威短篇小说中的概念隐喻。依据莱考夫与强生(1980)、莱考夫与特纳(1989)、和Kovecses(2002)对英语中常规隐喻的研究,小说中海明威使用的概念隐喻将与部分常规
世界经济的快速发展,加剧了全球能源的短缺和生态环境的恶化。人类为了缓解能源和环境的压力,大规模地开发利用可再生洁净能源,促进了世界太阳能光伏发电产业的迅速发展。逆变器
本文在阐述了移动学习、混合式学习、公众平台、MOOC、翻转课堂等重要概念及理论基础上,重点围绕现代教学对泛在学习环境的需要,开展移动端混合式学习平台研究的各项工作。首
针对整车排放开发试验中直采排放测量设备不能直接测量出污染物瞬态质量的问题,采用了在袋采排放测量系统中增加稀释空气流量计SAO或者示踪CO2分析仪的方法,将袋采和直采测量
近年来,城市生态环境越来越受到人们的广泛关注,改善人居生存环境,建设可持续发展的生态园林城市是城市园林规划和设计的重要内容。一直以来,关于城市基础绿化树种中人工纯林