无线传感网络改进APIT定位算法

未知节点定位是无线传感网络中的研究重点之一,目前最常用算法为基于免测距原理的APIT算法.该算法具有通信开销小、硬件简单易实现等优点,但其基本思想为质心原理定位,故定位精度难以提高,特别是当锚节点稀疏时无法定位.针对APIT定位算法无法定位,锚节点三角形不包含待定节点的情况,提出一种改进两点定位法,并与原APIT定位算法相结合,提高了定位精度及未知节点覆盖率.     

基于双通信半径的传感器网络DV-Hop定位算法

为了减少传统的DV-Hop算法对未知节点定位时产生的较大误差,分析了影响传统DV-Hop算法定位精度的两个因素,继而提出了一种改进算法。改进算法在进行未知节点定位时,信标节点先后使用两个通信半径广播自身位置信息,从而获得未知节点与信标节点间更精确的跳数,并计算出它们之间更精确的距离,得到未知节点更精确的坐标。仿真结果显示,改进算法相比于传统DV-Hop算法相对定位误差减少了13%~15%,并且减少了由于网络拓扑结构不同带来的定位误差的差异性。     

垂直交点APIT定位改进算法

针对APIT算法存在的问题,提出了一种新的判断未知节点位置的方法。首先选择3个任意组合的锚节点,通过任意一个锚节点对另外两个锚节点所在直线作垂线得到垂直交点,通过比较这个锚节点到交点的距离和它与未知节点的距离的关系,初步判断未知节点位置,同时,通过加权质心定位算法得到未知节点的精确估计值。Matlab仿真结果表明,改进后的算法相比较经典APIT算法在定位精度上有了很大提高。     

WSN中基于多功率移动锚节点的智能定位算法

针对无线传感器网络节点定位,提出一种基于多功率移动锚节点的改进鸡群定位算法。移动锚节点按照移动模型遍历定位区域,通过功率控制发射信标信号,未知节点接收到信标信号后,利用测距模型建立距离方程并采用最小二乘法计算节点坐标,再使用鸡群算法对节点坐标进行修正。仿真结果表明,改进鸡群定位算法的定位精度和收敛速度皆有所提高。     

基于改进DV-Hop算法的无线传感器网络节点定位

传感器节点定位是整个无线传感器网络的基础。介绍了DV—Hop算法的节点定位过程，对该算法进行了改进。新算法给出了不良节点的定位求解并考虑了地形对节点定位的影响，对未知节点到信标节点的估算距离进行了修正。     

无线传感器网络的定位改进算法

DV-Hop定位算法利用最近一个信标节点估计的平均跳距来计算未知节点坐标,降低了定位精度.提出了改进算法,对每个信标节点的平均跳距误差进行mandist和dist跳距修正加权,然后用加权处理后的平均跳距误差修正全网平均每跳距离,使其更逼近实际距离,最后得到未知节点的坐标.通过仿真,证明该改进算法可以有效地降低节点分布不均引起的测距误差,提高算法的定位精度.     

DV-HOP三重定位算法

针对传统DV-Hop定位算法在计算未知节点到锚节点的距离存在较大误差,提出了一种DV-Hop三重定位算法(TDV-Hop).首先,使用DV-Hop算法得到未知节点的估计坐标.然后,根据未知节点的估计坐标运用DV-HOP算法来估计信标节点的参考位置,同时将信标节点的估计位置和实际位置之间的差值以及权重进行误差修正,然后将它们的差异广播发送给未知节点,未知节点再重新估算其位置.MATLAB仿真实验结果表明,在相同网络环境下,TDV-HOP定位算法能有效减小定位误差并有一定的稳定性.     

一种改进的无线传感器网络APIT定位算法

分析了APIT定位算法在定位精度和定位覆盖率方面存在的问题及其原因,针对这些问题,提出一种基于信号传输时间的定位改进算法（简称为TAPIT）。在TAPIT算法中,采用测量节点间信号传输所需的时间替代节点间的距离,利用面积测试法进行三角形内点测试,减少了测试的误差,提高了算法的定位精度;通过引入TROA算法以及利用部分已定位的节点参与定位计算,帮助部分无法使用APIT定位算法进行定位的节点完成定位,从而提高了算法的定位覆盖率。仿真实验表明,与APIT定位算法相比较,TAPIT定位算法在定位精度和定位覆盖率上都有明显的提高。     

一种基于AF协作通信的TDOA定位算法

介绍了TDOA定位算法和AF协作通信,针对TDOA定位算法在恶劣信道环境下面临信标节点数量不足的问题,提出了一种改进算法。基于AF协作通信原理,引入仅有转发功能的廉价中继节点,在信道环境劣化时将中继节点升级为信标节点,满足定位对信标节点数量的需求,完成定位运算。该算法无需额外硬件支撑,功耗小,成本低,适合大规模应用。     

无线传感器网络节点定位算法

针对无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)系统中节点的定位算法问题,提出了基于差分的DV-Hop定位算法,信标节点将测算的位置测定误差作为校正值向四周区域广播,未知节点接收到信标节点的校正信息后,据此修正自身的相对位置测算值,以减少节点定位误差,提高定位算法的精度。仿真测试表明,该算法与普通的DV-Hop算法相比,在定位误差与通信距离的比值等性能指标上得到了明显改善。     

基于网格分布的加权质心定位算法研究

提出了基于网格分布的自适应校正的加权质心定位算法。针对算法存在的RSSI测距误差,可利用由离未知节点最近的信标节点确定的误差修正因子,使得未知节点适应自身所处的节点分布环境,从而对权值进行修正。仿真结果表明,该算法在不增加硬件成本的情况下降低了RSSI测距误差,提高了算法的定位精度。     

基于改进APIT的移动机器人动态定位

针对室内无线传感器网络通信传输不稳定和定位精度较差的情况,提出了一种移动机器人自主动态定位系统,通过实时选择邻近信标节点,确定节点坐标构成的边界,绘制局部网格空间,实现机器人动态定位.利用接收信号强度指标实现测距,然后采用基于测距的改进近似三角形内点测试（APIT）算法完成定位,再使用卡尔曼算法修正定位误差.该方法适用于室内网络传输不稳定的实际情况,采用卡尔曼滤波器获得最优数据.实验结果表明,该移动机器人自主动态定位方法比基于网格的极大似然方法具有更好的精度和适应性.     

煤矿井下区间分段视距节点合作定位算法

针对煤矿井下长距离定位时节点信号波动大、非视距路径信号衰减严重造成定位精度低问题,提出一种区间分段式视距节点合作定位算法。该算法利用学习向量量化聚类将长距离信号传输区间自定义分段,利用分段阈值选择未知节点所属区间;把已定位出结果的未知节点视为其他未知节点的虚拟参考节点,实现所有节点信息相互交流,在节点筛选思想下,利用信道状态信息,克服多径效应来寻找视距路径节点,将近距离区间内的已定位视距路径节点代替远距离区间内的参考节点,减少远距离参考节点的使用。结果表明,与传统未分段、未寻找视距路径节点合作的算法相比,定位误差只有1.5m,精度提高率达到85%。     

基于超声波的室内三维定位系统

为满足对室内定位技术和系统应用平台的迫切需求,提出一种基于超声波的室内三维定位系统,阐述了其工作原理并对三边定位算法进行了研究。该系统基于射频和超声波传感器的固有性质,对超声波信号采用CDMA（Code Division Multiple Access）技术进行编码,以便在目标节点上区分每个信标发来的超声波信号,并结合射频信号实现TDOA（Time Difference Of Arrival）测距算法,最终实现三维定位。实验研究表明,以一个信标为原点,另外两个信标分别放置为X轴和Y轴上,建立三维坐标系,能简化三边定位算法,并能实现精度较高的三维定位。