【摘 要】
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无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)由大量的传感器节点组成,具有获取数据、处理信息和无线通信的能力,从而被用来采集、处理和传输监测对象的信息。节点定位是网络
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无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)由大量的传感器节点组成,具有获取数据、处理信息和无线通信的能力,从而被用来采集、处理和传输监测对象的信息。节点定位是网络监测处理的前提,同时也是主要支撑技术之一。本文重点研究无线传感器网络的节点定位技术,主要工作包括:(1)简要阐述了无线传感器网络的基本结构和特点、应用和关键技术以及节点定位技术。在此基础上,详细介绍了几种经典的基于测距和非测距的节点定位算法。(2)在经典的DV-Hop定位算法的基础上,针对该算法在估计距离阶段产生的误差,提出一种改进的DV-Hop定位算法。改进后的算法采用基于最小均方误差准则来计算得到节点的平均跳距,并根据无线传感器网络的不均匀和不规则的特点,运用节点间的跳数对估计距离进行加权,离未知节点越近的锚节点,权重因子越大,最后根据加权后的估计距离,采用极大似然估计法求得未知节点的物理坐标。通过仿真,验证了该算法的有效性和可靠性。(3)针对DV-Hop算法在计算未知节点的物理坐标时会产生较大误差的问题,提出采用智能寻优算法与DV-Hop定位相结合,即基于量子粒子群(QPSO)优化的DV-Hop定位算法。将节点的定位问题转化成数学优化问题,通过构造合适的目标函数,经过不断的迭代寻优,从而达到对未知节点坐标的优化和修正。仿真实验表明,与极大似然估计法、经典的粒子群定位算法相比较,优化后的算法明显提高了节点的定位精度,且不需要增加额外的硬件成本。
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