无线传感器网络节点定位算法的研究

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无线传感器网络在新一代网络中具有关键性的角色,作为一种新的计算模式,已成为国际竞争的焦点和制高点,关系到国家政治、经济和社会安全。定位技术作为无线传感器网络中关键的基础支撑技术,已成为国内外的研究热点。
   本文以无线传感器网络节点定位技术为研究内容,介绍了无线传感器网络的基本概念及无线传感器网络中节点定位技术的相关知识,将现有节点定位算法进行了新的分类,给出了节点定位算法的性能评估指标。本文以无线传感器网络节点定位算法这一课题为研究目标,给出了DV-Hop和MCL两种改进定位算法。主要工作如下:
   ①针对典型DV-Hop算法的节点定位误差较大且易受网络拓扑变化影响等不足,提出对DV-Hop算法的改进方案。改进算法通过为节点设置接收门限跳数、进行跳段距离的误差计算、坐标迭代求精三个策略对DV-Hop算法进行改进,提高了定位精度。
   ②研究无线传感器网络中信标节点静止、定位节点随机运动情况下的节点定位方法。在传统MCL算法基础上,提出一个针对移动传感器网络的有效的改进定位算法。通过构建节点运动模型,进行运动预测、位置滤波,提高了定位精度。
   ③利用OMNeT++仿真工具,从信标节点密度、连接度、节点运动速度等不同方面分析了改进的DV-Hop算法和MCL算法的定位性能。仿真结果表明,改进方案在不同的信标节点密度、不同的连接度、不同的节点运动速度等情况下,均表现出了良好的性能。
   无线传感器网络节点定位技术牵涉到多学科的交叉,又是一个较新的研究领域,本文仅从两个经典算法为突破口进行了深层次的研究,具有一定的局限性,因此还存在着许多亟待解决的问题。要想研究和设计一种理想的定位算法,需要从多角度、多方位进行较为全面的研究,同时还要考虑到功耗、时效等因素,这些在今后的研究中将做进一步的深入。
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