基于能量阈值的改进的APIT无线传感器网络定位算法研究

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WSN(Wireless Sensor Networks,无线传感器网络)集感知、数据处理与控制于一体,可以实时的监测、采集区域内的各种信息。它通过布置大量的微型传感器节点采集覆盖区域内的信息,并且以无线通信方式传送到上位终端,从而实现远程感知受覆盖区域的信息,具有广泛的应用前景。节点定位技术作为其三大支撑技术之一,是网络有效工作的先决条件:一个不能自身定位的无线传感器网络所感知的信息由于没有地理性而毫无应用价值。能否准确的自定位自身节点位置,是评价无线传感器网络工作性能好坏的重要指标。本文在对现阶段无线传感器网络定位算法研究的基础上,重点针对传统APIT算法存在的缺陷提出了改进的基于能量阈值的算法方案。主要包括以下内容:首先归纳了无线传感器网络的原理和结构,分析了定位的重要性;其次对定位算法进行了分类,并且详细介绍了目前已经比较成熟的几种定位算法以及它们的优劣性;然后提出了几项用于描述定位方法优劣的定位指标;接着在着重分析了APIT定位算法的原理、定位方法以及算法本身所存在的缺陷基础上,提出了与可迁移协作定位法结合的两点加权定位算法;针对In-to-Out和Out-to-In两种误判提出了能量阈值法;最后分析了不同锚节点比例下改进算法与原算法各种定位指标之间的比较,总结了改进算法的优越性。仿真结果表明,改进算法较之原算法在锚节点比例较低时定位精度提高了15到25个百分点,定位覆盖率也有很大改善。
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