融合RSSI跳数量化与误差修正的 DV-Hop改进算法

为了提高DV-Hop算法在非均匀网络中的定位精度,提出一种基于RSSI跳数量化与误差修正的DV-Hop改进算法。改进算法首先利用节点间RSSI值与基准RSSI值的比值量化节点间跳数,使整数跳数转化为连续跳数,并在量化跳数的基础上对锚节点平均跳距进行重估,然后对各锚节点平均跳距进行加权处理以修正未知节点平均跳距。最后利用未知节点与最近锚节点的距离关系对未知节点坐标的估计误差进行修正,以进一步降低节点的定位误差。实验结果表明,相较于DV-Hop算法及相关文献,改进算法在相同的网络环境下能够有效降低累积误差对距离估算的影响,提升未知节点定位的精度,在不增加硬件开销的情况下,改进算法的相对定位误差比DV-Hop算法平均下降了20.7%。     

基于三维坐标修正的改进型3DDV-Hop定位算法

针对传统3DDV-Hop算法对未知节点定位误差较大的问题,研究人员提出了各类基于跳数、跳距计算方法进行改进的定位算法,但这些算法中对跳数、跳距计算的改进方法有待优化且未二次求精未知节点坐标;为此,提出一种基于三维坐标修正的改进型3DDV-Hop定位算法,该算法通过为节点设定3类通信半径以及跳距加权以减少跳数、跳距计算误差,并构建正方体交叉区域对未知节点坐标进行二次求精。通过实验结果对比分析可知：本文所提基于三维坐标修正的改进型3DDV-Hop定位算法对未知节点平均定位误差确有显著降低。     

一种基于坐标改正的改进DV-Hop定位算法

为有效提高DV-Hop算法在拓扑随机网络中的定位精度,提出一种利用锚节点定位误差修正未知节点坐标的新方法(PEDV-Hop).首先定义伪距误差因子剔除对平均跳距计算产生较大误差的锚节点,从而有效抑制网络拓扑随机分布影响,提高平均跳距计算精度;其次,视锚节点为未知节点,在计算平均跳距的同时,运用三边或多边测量法评估自身定位坐标,从而可计算得到锚节点坐标改正值,并将平均跳距与坐标改正值向网络广播;最后,未知节点根据接收到各锚节点的坐标改正值来修正自身定位误差,从而有效提高节点定位精度.仿真结果表明,PEDV-Hop算法实现简单,有效提高了节点的定位精度.     

移动无线物联网感知层传感控制定位算法研究

为了提高感知层传感控制定位的准确性和稳定性,提出移动无线物联网感知层传感控制定位算法.以DV-hop定位算法获取的移动无线物联网感知层通信区域内所有节点到各个锚节点的距离和跳数信息为基础,提出了基于跳数修正的DV-hop定位算法,对锚结点间跳数和未知结点跳数进行修正,计算出每个锚结点与各结点之间的距离,利用二维双曲线定位算法得到未知结点的位置坐标,实现移动无线物联网感知层传感控制定位.实验结果说明:所提算法在不同总节点个数和节点通信半径下定位误差始终保持最低,稳定性强;当跳数修正系数为2时该算法的定位精度最高,效果最佳;可选择较大的锚节点比例和较小的偏离因子,进一步提升定位效果.     

改进的三次修正DV-Hop定位算法

DV-Hop定位算法是一种定位误差较大的无需距离算法,而各改进算法仍存在较大误差,对此提出一种对未知节点位置进行3次修正的定位算法,该算法根据原始算法定位的缺点与特点,首先根据RSSI测距的理念,来对跳数进行连续性划分,其次提出一种平方误差适应度函数的策略,再对各锚节点在跳距适应度函数的计算中加入跳数-距离匹配因子对适应度函数进行加权,以获得更准确的跳距值,随后使用优化的跳数、跳距定位锚节点和未知节点,未知节点根据周边锚节点的偏差值采用新的锚节点反馈策略进行坐标的第1次修正,在该修正坐标处使用泰勒展开式进行展开寻优,得到未知节点坐标的第2次修正值,最后加入场景性限制条件,将不符合实际的坐标值进行修正得到未知节点的第3次修正坐标值,经实验证明,该算法在3种测试条件下均具有十分优越的定位性能.     

移动无线物联网感知层传感节点定位算法研究

为了解决当前算法在锚节点密度较低时,传感节点定位精度不高的问题,提出了移动无线物联网感知层传感节点定位算法。建立了包含锚节点误差的移动无线物联网模型;根据共线度筛选候选锚节点。加权平均处理锚节点可信度,计算每个未知传感节点的平均跳距和未知传感节点定位误差,将计算误差低于设定阈值的未知传感节点转化为锚节点,并对初步定位结果进行循环位置修正,实现感知层传感节点定位。仿真结果表明,所提算法在锚节点密度相同时的定位误差低于2.5。     

基于平均跳距估计和位置修正的DV-Hop定位算法

针对传统DV-Hop定位算法只考虑了最近一个锚节点估计的平均跳距,而导致定位误差较大这一问题,提出了一种基于平均跳距估计和位置修正的改进DV-Hop定位算法.改进算法在计算未知节点到各个锚节点距离时,考虑到离该未知节点最近的锚节点到其它锚节点的距离及跳数的不同,计算出不同的平均跳距,使其更接近于实际平均跳距,另外,改进算法还对初步定位结果进行了循环位置修正.仿真结果表明,与传统DV-Hop算法相比,改进算法在不需要增加节点的硬件开销的基础上能更有效地提高定位精度,并且算法简单,计算量小,是无线传感器网络中节点定位的一种实用方案.     

无线传感器网络中改进的DV-Hop定位算法

针对传统距离矢量跳(DV-Hop)算法中平均跳距的误差以及未知节点与锚节点之间估计距离的误差,提出了一种改进算法.通过筛选参与锚节点平均跳距计算的锚节点减小引入误差,并对其进行加权处理以提高精度;根据未知节点与锚节点之间的跳数计算未知节点平均跳距;依据平均跳距作用域,计算锚节点到未知节点的距离.仿真结果表明:在不增加硬件开销的条件下,改进算法有效减小了定位误差.     

基于锚节点分布特性的跳距修正的DV-Hop定位算法

多数DV-HOP定位算法没有考虑锚节点分布的不均匀对定位精度的影响.为此,提出一种新的跳距修正的DV-HOP定位算法(Hop-distance-Corrected DV-HOP,HDCD).基于锚节点的分布特性,HDCD算法通过全局锚节点信息对跳距进行修正.并考虑未知节点局部锚节点对定位精度的影响,对未知节点的测距进行修正,降低测距误差.最后,利用最小二乘法估计未知节点的位置.仿真结果表明,相比于传统的DV-HOP算法,HDCD算法降低定位误差.在锚节点分布不均匀的环境下,HDCD算法仍能够获取较高的定位精度.     

一种基于跳数修正的DV-HOP定位算法

节点定位技术是无线传感器网络的关键支撑技术之一,传统DV-Hop定位算法中节点间跳数只以整数增加,从而降低了定位精度。针对传统定位算法定位误差较大的问题,提出了一种新的基于跳数修正的DV-Hop定位算法。该算法从两方面进行了改进:对锚节点间的跳数进行修正,使得跳数不再只是整数;对未知节点与锚节点间的跳数进行修正,使得未知节点与锚节点之间的估计距离更加准确。最后,对传统算法和改进算法的性能进行了仿真,结果表明在不增加额外硬件开销的前提下,改进算法可以有效地提高定位精度。     

基于改进的洪泛广播和粒子滤波的无线传感器网络节点定位

针对目前移动无线传感器网络定位问题存在的不足,提出了一种基于改进的洪泛广播机制和粒子滤波的节点定位算法。对于一个给定的未知节点,首先采用改进的洪泛广播机制,从离它最近的锚节点得到的有效平均跳距来计算出它到它的所有邻居节点的距离。然后采用一种差分误差校正算法,以减小平均跳距中由于多跳累积造成的测量误差;其次,采用粒子滤波和虚拟锚节点来减小预测区域,得到更有效的粒子预测区域,从而进一步减小对未知节点位置的估计误差。仿真结果表明,所提算法与定位算法DV-Hop、蒙特卡罗Baggio（MCB）和基于测试的蒙特卡罗定位（MCL）相比,能够有效地抑制冗余广播和减小与节点定位相关的消息开销,以较低的通信成本实现较高精度的定位性能。     

多功率锚节点辅助的DV-Hop定位算法

在无线传感器网络中,DV-Hop定位算法在计算未知节点到锚节点的距离以及通信半径之内相邻节点跳距时存在较大误差,提出了一种锚节点辅助的分布式定位算法。此算法不需要任何测距技术支持。它是利用锚节点的功率控制,即以不同的发射功率发射信标信号,接收到信标信号的未知节点将这些信标信息记录。此外还考虑了用全网锚节点来修正单独锚节点的平均每跳距离,用极大似然法计算节点坐标。Matlab仿真实验结果表明,在相同网络环境下,该算法能有效减小距离计算带来的定位误差,可适合实际定位情况且具有较高的定位精度。     

杰卡德系数差分误差跳距修正的DV-hop改进算法

为了减小无需测距的DV-hop算法的定位误差,提出基于杰卡德系数跳数修正因子的DV-hop改进算法（JDV-Hop）。改进算法使用节点个数集合的杰卡德系数细化节点间的跳数,减小对节点单跳距离内未知节点跳数的估计误差,然后利用DDV-hop算法中的差分误差系数进一步修正节点间的平均跳距。最后在选择参与定位计算的锚节点时,引入一种节点间可以协作式定位的可信度因子,将定位结果精度高的节点升级为新的锚节点,进行下一轮定位。MATLAB仿真结果显示,在相同条件下,改进算法不仅无需增加额外的硬件开销,且与DDV-hop等现有改进算法相比具有明显更高的定位精度。     

基于阈值机制与距离校正的WSN改进DV-Hop定位算法

在无线传感器网络的DV-Hop定位算法中,未知节点定位只考虑离它最近的锚节点的平均跳距,用它乘以跳数代替真实距离去进行定位,会导致较大的定位误差。针对DV-Hop算法以上的不足,本文提出了一种精度较高的基于阈值机制与距离校正的DV-Hop改进算法TMCD-DV-Hop。改进算法首先计算跳数阈值,考虑最近锚节点之外的其他锚节点在局部范围和全局范围的影响,依据阈值选择最优的校正平均跳距来估计距离,并对参与定位的单跳通信半径内的锚节点进行组合优化后,采用质心算法得到一个估计坐标,同时利用加权最小二乘法得到另一个估计坐标,最后以两个估计坐标的算术平均值作为未知节点的定位坐标。仿真实验表明,在同等网络环境中,改进后的TMCD-DV-Hop算法较DV-Hop算法更能有效地降低定位误差,提高定位精度。     

基于最优跳距和改进粒子群的DV-Hop定位算法*

针对DV-Hop定位算法利用跳数乘以平均跳距来估算距离并采用极大似然估计法定位而导致误差较大的问题,提出一种最优跳距和改进粒子群的DV-Hop算法即OPDV-Hop。该算法首先利用节点的通信半径对锚节点间跳数进行修正;然后根据全局和局部范围对锚节点的影响,选择最优平均跳距来估算距离;最后用改进的粒子群算法来优化未知节点坐标。仿真结果表明,OPDV-Hop算法相比DV-Hop算法、基于粒子群的DV-Hop算法以及基于改进粒子群的定位算法,定位误差分别减小16%、11%和5%左右,其能够有效的降低估算距离误差,提高定位精度。     

改进的无约束优化3D-DV-Hop定位算法

针对传统DV-Hop三维定位算法定位误差较大,且机器学习及仿生算法计算任务繁重的缺点,提出一种改进的无约束优化3D-DV-Hop定位算法,采用二通信半径策略计算最小跳数值,提出平方代价函数对锚节点跳距值进行优化处理,并将其加权跳距值作为未知节点跳距值,最后根据约束问题的无约束求解思想,将加权误差最小化进而求解.通过与传...     

融合正余弦优化与跳距优化的DV-Hop定位算法

针对DV-Hop定位算法中跳距计算不精确以及最小二乘法求解不能达到最优无偏状态导致定位不准确的问题,提出一种融合正余弦优化与跳距优化的DV-Hop定位算法,并给出了最优化锚节点的概念.该算法首先选取每个未知节点周围所有锚节点中平均跳距最小的锚节点作为最优化锚节点;然后选取其余任一锚节点与未知节点构成三角形,将最优化锚节...     

基于跳距修正与狮群优化的WSNs三维定位算法

针对DV-Hop在三维空间中存在定位误差,为提高节点定位精度,提出一种基于跳距修正和狮群优化的WSNs三维定位算法(HCLSO-3D).首先,通过多通信半径传播,对节点跳数进行精确划分,得到优化跳数值.其次,使用相似路径搜索算法获取与待定位节点到相应锚节点之间最相似的锚节点对的路径,对此路径平均跳距值进行修正,得到待定位节点到目标锚节点的平均跳距.最后,利用狮群算法优化求解待定位节点坐标位置.仿真结果表明,在同样的网络环境下,HCLSO-3D算法与3D-DV Hop定位算法和文献[16]定位算法相比,定位精度明显提高.     

基于平均跳距估计的改进DV-Hop定位算法

传统DV—Hop定位算法只考虑了最近一个锚节点估计的平均每跳距离,而单个锚节点估计的平均每跳距离值无法准确地反映网络的实际平均跳距,导致定位误差较大。针对这一问题,提出一种基于平均跳距估计的改进DV—Hop定位算法。改进算法在计算未知节点到各个锚节点距离时,考虑到离该未知节点最近的锚节点到其它锚节点的距离及跳数的不同,计算出不同的平均跳距,使其更接近于实际平均跳距。仿真结果表明,与传统DV—Hop算法相比,改进算法在不需要增加节点的硬件开销的基础上能更有效地提高定位精度,并且算法简单,计算量小,是无线传感器网络中节点定位的一种实用方案。     

一种改进的无线传感器网络DV-Hop定位算法

传感器节点的自定位问题是无线传感器网络的重要研究内容之一。由于DV-Hop定位算法中误差来源主要是未知节点与锚节点间距离的估计误差,为了减小该误差,引入理想锚节点间距,排除锚节点计算出的单跳平均距离中的误差较大的部分,修正全网平均单跳距离,再对使用最小二乘法计算得到的未知节点坐标进行修正。仿真结果表明,该算法能有效提高节点定位精度,且算法对锚节点数目和节点通信半径要求较低,能有效节约网络的能耗和成本。