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随着科学技术的发展,无线传感器网络的应用领域越来越广泛。节点定位技术作为无线传感器网络的一项基础性和核心性技术,是传感器网络进行目标监控和跟踪等众多应用的前提。如何实现高精度的定位来满足越来越多的应用需求是当前无线传感器网络面临的挑战之一。 论文针对具有广阔应用前景的DV-Hop定位算法展开研究。通过深入分析算法不足和定位误差原因,提出了针对性改进办法,所作工作如下: (1)提出一种基于RSSI(Received Signal Strength Indicator)比值修正距离估算算法。该算法针对DV-Hop定位算法在平均跳距估算阶段,未考虑因邻居节点间分布不均仅使用跳数去估算每跳距离而导致对未知节点到信标节点的距离估算造成较大误差,算法引入RSSI去修正未知节点到信标节点计算所得的距离,但是不需要进行基于RSSI的测距计算。仿真实验表明,该算法可以较好的改进原DV-Hop测距阶段的测距精度,并且所需增加的计算量和通信量很少,但算法需要传感器节点具备RSSI功能。 (2)提出一种基于信标节点组权值质心定位算法。该算法针对DV-Hop定位算法在位置估计阶段,在信标节点数充足的情况下,未完全利用好信标节点信息来进行定位。算法在定位阶段把接收到的信标节点三三分组,并给每组信标节点赋予一个权值来提高定位精度,权值函数构造简单,其中的参数也无需重新获得。仿真实验表明,该算法可以较好的改进原DV-Hop定位精度,即使在大规模网络中,增加的计算量和通信开销也可以通过设置相应的阀值进行控制。 (3)进一步融合以上(1)和(2)两种改进算法,得到“基于RSSI比值修正和权值质心定位算法”,即RWMBDV-Hop(RSSI-Weight-Mass-Based DV-Hop),通过仿真软件对该算法进行仿真,仿真结果达到预期效果。 此外,论文详细阐述了自行设计开发的无线传感器网络定位实验系统,并将改进后的算法应用于该系统,节点硬件还增加射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)等扩展功能。通过实验证明:基于RSSI比值修正的距离估算算法,在几乎没有增加硬件节点开销和网络通信量的前提下,距离估算的误差率有了较好的提高,特别是对于分布越不均匀的节点,误差改进越明显。论文给出的方法能为今后无线传感器网络定位技术的研究提供可靠的理论依据。