改进的分布式无线传感器网络多维标度定位算法

为提高无线传感器网络集中式多维标度MDS-MAP算法的定位精度,提出了一种改进的基于MDS的分布式定位算法。该算法在构建距离矩阵时引入Euclidean算法距离估算思想,同时采用一种优化的基于最小二乘逼近的坐标转换方法实现节点由相对坐标到绝对坐标的转换。实验结果显示,与经典MDS-MAP算法相比,改进算法在多种网络拓扑结构下均能有效提高节点的定位精度。     

基于非度量多维标度的无线传感器网络节点定位算法

把统计学中的多维标度技术应用到无线传感器网络节点定位是一种新的思路.提出了NMDSRSSI(nonmetric multidimensional scaling and received signal strength indication)定位算法,它利用非度量多维标度技术直接根据无线信号强度值来进行节点的定位,省去了以往利用无线信号强度的定位算法中先把强度转换为距离再进行定位所带来的计算误差和计算量.无线信号强度受实际环境影响存在反射、多径传播等问题,理论和实验分析表明算法对此具有较好的适应性.仿真与真实传感器节点的实验结果显示算法取得了较好的定位效果.     

无线传感器网络的一种多维标度绝对定位算法

由于测距误差的存在,锚节点在网络中的分布和部署密度对节点绝对定位的精度会产生一定的影响。尤其是在锚节点分布不均的情况下,算法难以实现高精度定位要求。为解决这个问题,探讨了Householder变换在无线传感器网络定位中的应用,并且将提出的绝对定位方法应用到多维标度定位中。实验结果表明,改进的算法可以降低锚节点分布对定位精度造成的不利影响,与原算法相比提出的算法有更低的时间开销和更好的定位精度。     

分布式多维标度定位算法的研究

针对经典MDS-MAP定位算法在定位精度和算法复杂度方面的不足,提出一种分布式多维标度定位算法。改进后的算法加入了分簇的思想,将大规模网络分成多个具有簇首的局部网络。局部定位时,引入Hop-Euclidean算法,计算簇内节点间距离,再用局部网络融合算法将局部相对坐标图合并成全局相对坐标图。仿真分析表明,提出的算法在各向同性和各向异性网络中都有很好的定位精度,而且在定位精度提高的情况下可用于不规则网络,有利于网络的扩展,更适用于大规模密集型网络。     

一种改进的传感器节点多维标度定位算法

传感器节点的位置信息在无线传感器网络的监测活动等应用中起着至关重要的作用,而实现节点定位较好的方法是采用定位算法进行估计,因此定位算法的研究是目前热门的研究课题之一.本文主要研究分析了分布式加权多维标度定位算法,针对其不能适应网络连通度变化、网络拓扑不规则且收敛速度较慢等不足,提出了一种改进算法.该算法采用的加权机制与邻居选择机制综合考虑1跳邻居数目、节点自身定位精度与测距误差,并且引入最速下降法优化其目标代价函数.实验结果表明:在相同的实验环境下改进算法与原算法相比,在定位精度提高的情况下对不规则、大规模网络有很好的适应性且有更好的鲁棒性.     

一种基于非度量多维标度的移动定位算法

稀疏无线传感器网络由于缺乏足够的距离和连通性信息,导致大多数定位算法无法有效工作.提出了一种非度量多维标度移动节点辅助定位算法--NMDS-LRA(M).该算法对移动节点运动轨迹抽样,添加拓扑约束关 系,然后利用奇异值分解计算节点相异性矩阵的逼近阵,从而有效解决了移动辅助定位问题,并且避免了以往移动定位算法中虚拟节点间距离误差较大对定位精度的影响.仿真分析表明,与以往算法相比,提出的算法有更好的定位精度,而且在较低网络连通度和不规则网络分布的条件下表现出更好的可靠性.     

基于粒子群优化的多维标度节点定位算法

针对无线传感网络节点定位易受外部环境影响的问题,提出一种基于粒子群寻优的多位标度定位算法。利用基于动态路径损耗指数的接受信号强度测距,建立距离矩阵,使用多维标度方法构建节点的相对坐标,通过四参数坐标转换模型得到绝对坐标,再用绝对坐标与实际坐标的差异度作为粒子群寻优的适应度函数,通过分群搜索,优化节点位置估计。仿真结果表明：改进算法对实际环境影响具有较好的鲁棒性,节点定位精度有了明显的提高,能够满足定位系统需求。     

无线传感器网络中一种基于多维定标的迭代定位算法

针对基于经典多维定标的MDS-MAP算法在定位精度与矩阵计算复杂度方面的不足,提出一种基于多维定标的迭代定位算法.该算法仅使用节点间的一跳距离,通过新的多维定标的迭代算法进行定位.该算法复杂度不高,理论分析和仿真结果表明,在规则网络中定位误差较小,最优情况下误差可以小于5%,在非规则网络中仍可达到较好的定位精度.     

无线传感器网络中基于MDS的迭代定位算法优化

节点定位是无线传感器网络中的关键技术之一.介绍了定位算法的分类,论述了一种基于多维标度的迭代定位算法.该迭代定位算法的初始值一般为随机值,该算法定位精度较高,具有一定的优越性,但存在着迭代次数多,计算量大的问题,很难在硬件资源有限的无线传感器网络节点中实现.针对这一问题,对算法进行了改进,将参考节点的质心坐标设置为迭代初始值.仿真结果表明:改进后的MDS迭代定位算法,迭代次数大大减少,定位精度显著提高.改进算法可应用到实际的无线传感器网络的定位系统中.     

基于距离重构的无线传感器网络多维定标定位算法

无线传感器网络中基于多维定标的定位算法通常采用最短路径代替距离矩阵中的未知项,会导致较大的定位误差。针对这一问题,提出一种基于距离矩阵重构的无线传感器网络多维定标定位算法DR-MDS。算法利用节点间的公共邻居信息对距离矩阵线性重构,计算距离矩阵中的未知项,然后对重构的距离矩阵运用双中心化并进行特征分解,从而求得网络坐标。由于算法能够更为准确的获得网络节点之间的空间相对关系,并充分利用其空间相关性计算节点相对坐标,可获得较好的定位效果。仿真结果表明,本文提出的DR-MDS算法与MDS-MAP、ISOMAP相比定位精度更高,误差范围更小。     

无线传感器网络近似三角形内点测试定位算法

无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术,可以在广泛的应用领域内实现复杂的大规模监测和跟踪任务,而网络自身定位是大多数应用的基础。传感器节点自身定位就是根据已知位置的节点,按照某种定位机制确定自身的位置。该文分析了近似三角形内点测试算法,对该算法进行了改进,分析表明：较之原算法,改进算法增大了anchor节点的覆盖度,降低了In-To-Out Error与Out-To-In Error发生的概率。     

无线传感器网络中的动态电压调节算法

无线传感器节点一般由电池供电,且电池不易更换,所以传感器网络最关注的问题是如何高效地利用有限的能量.动态电压调节技术允许软件在运行时动态的改变处理器的频率和电压,以减少它的能量消耗.分析了现有的一些动态电压调节算法,根据无线传感器网络多跳路由和拓扑易变化的特点,提出了一种针对中继节点的动态电压调节算法,并在NS2平台上对算法进行了仿真.通过对仿真结果的分析,表明改进的算法能够很好地减少系统能量消耗,延长无线传感器网络的使用寿命.     

面向无线传感网络应用的改进LZW算法

在无线传感网络通信中,传感器数据需要通过无线设备发送给上位机。随着终端传感器传输数据量的增大,无线设备的发送能耗逐渐加大。在不便于及时维护的复杂环境中,这将导致无线通讯设备过早失效从而使得通讯中断。因此需要先将传感器采集到的数据进行压缩,减小发送数据量。在分析传感器数据特点和传统的LZW(Lempel-Ziv-Welch)压缩算法的基础上,提出了一种面向无线传感网络应用的改进LZW算法。该算法首先对采集到的传感器相邻数据进行差值预处理,以提高数据项的重复率;然后选择大小合适的字典,在字典上用哈希存储的方式代替传统的顺序存储,以改进字典更新方式,当检测到压缩率降低时更新字典,并保存常用单字符,释放字典空间,达到数据压缩的目的。实验数据显示,与传统的LZW算法相比,改进的LZW算法使得有序传感器数据的压缩率最高降低40%,减小了所需发送数据的数据量,压缩速度也提高了近10倍,证明了面向无线传感网络应用的改进LZW算法是有效可行的。     

一种基于共线度的无线传感器网络定位算法

为了充分考虑锚节点之间以及锚节点与未知节点之间拓扑关系对无线传感器网络定位精度的影响,我们引入了共线度的概念并将其应用到多跳网络的节点定位中,在此基础上提出了一种基于共线度的无线传感器网络定位算法(CBLA).该算法首先动态地调节未知节点能够收集到的邻居锚节点信息,再通过共线度参数挑选网络中好的锚节点组进行位置估计,最后通过加权估计机制来得到最终的节点位置估计.理论分析和仿真结果表明,在规则网络中CBLA算法定位误差较小,最优情况下能够达到6%,在非规则网络中仍可达到较好的定位精度.     

一种无线传感器网络定位问题中的分簇算法

本文提出一种用于平面无线传感器网络定位的分簇算法.首先,锚节点根据地理位置划分感知区域;然后,通过拓扑发现过程和锚节点问的信息交换,实现锚节点对周围网络拓扑的感知;最后,根据就近原则将所有未知节点分配到以锚节点为边缘的各个子区域中,而分配到各个子区域中的未知节.点和边缘的锚节点,则构成网络中的各个簇,并由每个簇的主节点保存本簇内全部拓扑信息.该算法可以实现多跳节点的分簇,并且具有较小的通信量,可用于多种基于分簇的分布式定位算法中,有助于解决大规模无线传感器网络的定位问题.仿真实验结果显示,在锚节点按网格分布和随机分布两种情况下,该算法都可以得到良好的分簇结果.     

一种分布式的无线传感器网络Range-free节点定位算法

针对无线传感器网络在实际应用环境中节点分布往往不均匀的状况,提出了一种分布式、无需测距设备支持的节点自身定位算法(简称为NCL算法).NCL算法基于节点通信邻域内邻居节点的个数估算节点间距,并在计算节点坐标时对节点间距进行加权平均以提高定位精度.使用OMNeT 对NCL算法进行仿真,并与DV-Hop算法进行比较分析.仿真结果表明,NCL算法提高了非均匀网络中的定位精度,具有较小的通信开销,并具有一定的容错性和自适应性.     

无线传感器网络节点定位算法的研究与改进

针对无线传感器网络中DV-Hop定位算法的不足,在其基础上提出三种改进的定位算法,并介绍每种算法的基本原理和实现方法。在同一仿真平台上进行比较,分析三种改进算法在锚节点比率不同的情况下,对定位误差和覆盖率的影响。仿真结果证明了改进算法的有效性。     

基于MLE的无线传感器网络APIT定位算法

无线传感器网络作为一种全新的信息获取手段,在众多领域有广泛的应用前景,节点自身的准确定位是无线传感器网络具体应用的前提和基础.提出一种基于MLE的APIT定位算法,并从不同信标节点密度、节点通信半径以及网络平均连通度等方面与质心定位算法进行性能比较,仿真结果表明,该算法使得随机分布状况下节点定位的精度有很大的提高.     

无线传感网络中使用动态代理的节点收敛算法

This paper proposes fault tolerant algorithms for routing mobile agents in a single channel wireless sensor network which cover every node in the network. These algorithms use local knowledge (assume no knowledge of global deployment or topology, etc). We propose the algorithms and show mathematical analysis to support our claims. The paper ends with simulation studies and discussion of results.