基于多维定标算法的WSN安全节点定位研究

针对监控区域中的节点安全定位问题,设计出一种基于多维定标和卡尔曼滤波相结合的节点定位算法,首先测量节点间的RSS,并根据RSS与距离的关系推断出节点间距离并建立距离矩阵,接着利用SMCF算法进一步搜索节点位置,利用移动节点的移动距离建立坐标系,将得到的相对坐标转化为绝对坐标。最后,利用移动节点的运动特征,根据移动过程中搜集的RSS,采用拓展卡尔曼滤波进一步精化节点坐标。仿真实验结果表明,该算法能有效提高定位精度。     

无线传感器网络SL-n迭代定位算法

无线传感器网络迭代多边定位算法在迭代定位过程中使用全局最小均方估计(MMSE)方法估计盲节点的位置,导致算法定位误差很大,缺乏稳健性。针对此问题,提出了SL-n估计方法,该方法首先把某盲节点的所有参考节点进行分组,通过三边法或局部MMSE方法求出的每组相应样本值,并用这些样本值估计出此盲节点的位置。仿真实验表明,当部分参考节点的参考误差较大时,该方法优于全局MMSE处理方法,可以有效降低定位误差。     

无线传感器网络分布式迭代定位误差控制算法

针对无线传感器网络分布式迭代定位中误差的传播和累积问题,该文首先分析了锚节点几何形状对定位误差的影响,提出了基于几何精度因子的误差控制算法,巧妙设计了加权策略,将锚节点几何形状对定位精度的影响以权值的形式定量体现在迭代定位过程中,在每一轮迭代中有效控制了误差的传递,进而提高了整个网络的分布式定位精度。与传统的最小二乘定位算法和基于轮数的误差控制算法进行了仿真比较,结果表明,基于几何精度因子的误差控制算法定位性能最优,网络定位精度分别提高了25%和15%。     

改进的分布式扩散符号LMS算法

针对无线传感器网络(WSN)中数据运算量大及传输速率受限问题,提出了在分布式扩散LMS算法中先后采用符号函数和改进的符号函数量化策略,实现对误差和估计信号的量化,以减少多节点无线传感器网络的运算量和通信量。仿真结果表明,采用符号函数的量化策略时,误差相对较大;采用改进的符号函数量化策略,在设定适当的量化门限时,所提出的算法性能十分接近非量化的扩散LMS算法,且优于非协作算法。特别对于BPSK信号,相较于传统的扩散LMS算法,性能更为优良。     

无线传感器网络中一种改进的分布式加权多维尺度定位算法

本文在无线传感器网络单跳定位误差分析的基础上,分析了多跳节点定位误差的特性,并据此提出针对分布式加权多维尺度定位(Distributed Weighted Multidimensional Scaling,dwMDS)的权值优化算法.在无法获知参考点确切误差的情况下,利用分析出来的克拉美劳下限代替参考点误差并与距离测量误差合并,更准确的反映了多跳定位中的点与点之间的误差,从而有助于设计更优化的权值.仿真结果表明,使用优化权值改进的算法得到的节点定位误差明显减小.     

基于改进RSSI测距的LSSVR三维WSN定位算法

针对基于RSSI测距的定位算法定位误差较大的问题,通过加入多组已知节点之间的距离和接收功率作为参考,提出了一种改进的RSSI测距算法,并将改进的RSSI测距作为最小二乘支持向量回归机LSSVR的输入向量,获得基于改进RSSI测距的LSSVR三维定位算法模型。MATLAB仿真结果表明,在节点随机分布的三维环境中,基于改进RSSI测距的LSSVR定位算法的定位误差比传统LSSVR定位算法减小了13.6%~21.2%,另外,可以通过增加已知节点数量等方法,进一步提高目标定位的准确性。     

WSN中一种改进的DV-Hop节点定位算法

DV-Hop算法是一种经典的距离无关的无线传感器网络节点定位算法.详细分析了DV-Hop算法的定位过程,针对其局限性提出一种改进的DV-Hop算法.该改进算法在传统DV-Hop算法的第一阶段采用分簇策略以减小通信开销和分组冲突概率,并且用拟牛顿优化算法代替传统的最小二乘法计算节点位置,最后用Matlab7.0进行仿真....     

WSN中基于稀疏观测和异步传输的分布式实时定位算法

针对无线传感器网络（WSN）中现有集中式多维标度（MDS-MAP）节点定位算法在定位精度和分布式方面的不足,提出一种基于稀疏观测和异步传输的分布式实时定位算法。首先在传统MDS-MAP算法中融入稀疏观测机制,使其能够更好地符合实际观测场景;然后提出一种异步传输序列,使节点能够分布式计算距离观测,并通过分布式计算结果给出位置估计;最后通过提出的位置估计精化操作减小估计误差,最终实现节点的精确定位。实验结果表明,该算法具有较高的定位精度。     

一种改进的分布式多维定标算法的研究

无线传感器网络中节点间通信容易受到环境因素和传输衰减因素等的影响,从而造成节点的定位不准确.为减小节点定位误差,在分布式多维定标算法基础上提出了改进的WMDS-MAP(P)算法.采用加权算法求出每个锚节点的环境影响参数和传输衰减参数对,并在构建局部空间的节点矩阵时考虑这两个因素;采用最小二乘算法选出锚节点中最优的环境影响参数和传输衰减参数对,从而使节点间的一跳距离估计值更逼近真实值.仿真结果显示改进的算法相对于经典的MDS-MAP(P)算法节点平均定位误差减少了17％左右,可以有效提高节点的定位精度.     

WSN节点定位算法改进研究

在无线传感网络(WSN)中,节点的定位是一个非常之关键的问题,而DV-Hop算法是节点定位诸多算法中最主要的一个算法,但它计算未知节点到锚节点的距离时存在些许问题,所以提出了一个新的计算节点间距离的方法,考虑到在未知节点到锚节点路径上三个连续的节点所形成的角度的影响,使得距离的计算更精确.通过仿真可以得知这个改进算法能有效地提高未知节点定位的覆盖率和精度.     

基于多维变换的传感器网络节点改进定位算法

提出了两种基于多维变换的无线传感器网络节点的改进定位算法,改进算法一以相合分解代替特征值分解,能简化算法步骤并提高定位精度,时间复杂度为O（n3）,可以应用于对定位精度要求高的场合;改进算法二采用强迫正定Cholesky分解,虽然定位精度比前者稍差,但时间复杂度降为O（n2）,更适合于对实时性要求高的应用环境。仿真结果表明,两种改进算法都能实现高精度节点定位。     

一种无线传感器网络中DV-Hop定位的改进算法

针对DV-Hop算法中存在的误差问题,提出了一种基于平均每跳距离的改进方案.该算法利用误差修正值δ对估算的平均每跳距离值进行修正,以便减少估算的平均每跳距离与实际平均每跳距离之间的偏差.实验结果表明,改进算法有效的降低了节点的平均定位误差,提高了节点的定位精度,并且不需要增加额外的硬件.     

无线传感器网络定位的分布式求精算法

通过对WSN中基于测距的定位进行误差分析提出一种求精算法。该算法每次迭代中首先根据“磁极”思想确定“误差节点”和“有效节点”;然后在误差节点的邻居节点中选择2个相对偏差最小的节点作为圆心,以它们到误差节点的测距值为半径分别作圆,得到两个交点;最后在它的当前定位位置和这2个交点之中选择误差较小的作为本轮的求精位置。仿真结果表明,该算法能够降低多边定位模型产生的节点位置误差,有效提高网络的定位精度。     

基于Householder多级维纳滤波器的全联通WSN分布式LCMV波束形成器方法

针对减少分布式LCMV波束形成器在全联通WSN中的计算量问题,提出基于Householder多级维纳滤波器(HMSWF)的分布式LCMV波束形成器方法.该方法通过有效引入HMSWF技术避免本地协方差矩阵估计及求逆运算,能以更少的计算量获得分布式LCMV波束形成器相同的输出性能.另外,还可以在递推过程中进行合理截断处理来进一步降低运算量.计算机仿真结果验证了算法的优良性能.     

移动网络中MCL-MDS定位算法

在深入了解移动网络中蒙特卡洛(MCL)算法的基础上,针对MCL算法在锚节点率较少时定位精度较差的缺点提出了一种结合MCL算法与分布式MDS-MAP(Distribute MDS-MAP,DMDS-MAP)算法的自适应算法MCL-MDS定位算法。算法首先使用所设计的DMDS-MAP算法对节点进行定位,随后利用MCL算法中的过滤原理对定位结果进行验证,若通过验证,则采用该定位结果,否则采用MCL算法的定位结果。仿真显示,MCL-MDS定位算法能在各种环境下获得较好的定位效果。     

无线传感器网络动态分簇路由BWAS的算法研究

为加快无线传感器网络(WSN)路径搜索速度,减少了路径寻优能量消耗,提出了基于最优-最差蚂蚁系统(BWAS)算法的无线传感器网络动态分簇路由算法。该算法是基于WSN动态分簇能量管理模式,在簇头节点间运用BWAS算法搜寻从簇头节点到汇聚节点的多跳最优路径,以多跳接力方式将数据发送至汇聚节点。BWAS算法在路径搜寻过程中评价出最优-最差蚂蚁,引入奖惩机制,加强搜寻过程的指导性。结合动态分簇能量管理,避免网络连续过度使用某个节点,均衡了网络节点能量消耗。通过与基于蚁群算法(ACS)路由算法仿真比较,本算法减缓了网络节点的能量消耗,延长了网络寿命,在相同时间里具有较少的死亡节点,具有较强的鲁棒性。     

模拟退火算法在无线传感器网络定位中的应用

近年来,随着对无线传感器网络研究的不断深入,节点定位问题受到了国内外研究者的极大关注。在深入研究无线传感器网络节点定位和模拟退火算法的基础上,提出了一种新颖的无线传感器网络节点定位算法,着重介绍了算法的基本原理和实现方法。仿真实验结果表明,该算法取得了良好的定位效果。该算法设计简单,计算量小,比较适合于无线传感器网络的节点定位。     

一种无线传感器网路由算法的设计与实现

讨论了无线传感器网络的特殊性,分析了其路由算法的需求。借鉴Ad Hoc网中比较成熟的AODV(Ad Hoc按需平面距离矢量)协议和DSR(动态源路由)协议,采用了按需驱动的路由策略,优化了路由建立和维护算法,提出了RODR(简化的按需路由)协议。采用该路由算法的网络协议已在由ATmega128L微处理器和CC2420构成的节点机上实现,通过组网实验,初步验证了其可行性。     

无线传感器网络中序列定位新算法的研究

 在无线传感器网络中传统的序列定位算法将空间划分为点、边和面等不同的区域,但以面重心为未知点定位时误差较大. 针对此节点自定位算法的误差问题,提出了一种序列定位与三点垂心法相结合的节点定位改进算法,给出了该算法的基本原理与实现方法. 通过进一步判断排列顺序相关系数的三个最大值,求出离未知节点“最近”的三个区域的重心构成的三角形的垂心,进一步滤掉节点不可能存在的区域,减少定位误差. 该算法增加了计算未知节点精确位置的计算量,但不需要增加节点的硬件条件和计算复杂度. 仿真结果表明,与传统序列定位算法和三点垂心法相比,新算法可以明显的提高定位精度,随着锚节点数的增多,定位误差呈大幅度的减少.