基于改进灰狼优化算法的DV-Hop传感器定位算法

定位技术一直以来是无线传感器网络领域的研究热点。传统距离向量（Distance VectorHop,DV-Hop）定位算法的定位误差较大，针对该问题，在传统DV-Hop算法的基础上，提出了一种基于改进灰狼优化算法的DV-Hop传感器定位算法（Levy Grey Wolf Optimization Distance Vector-Hop,LGWODV-Hop）。第1阶段，采用锚节点双通信半径计算跳数；第2阶段，将锚节点的估计距离与真实距离的差值作为误差因子来修正全网络中的平均跳距；第3阶段，用结合Levy飞行策略的灰狼优化算法代替最小二乘法求解未知节点坐标。仿真结果表明，在一定的条件下，所提出的算法平均定位误差相较于传统DV-Hop算法、DEDV-Hop算法和PSODV-Hop算法分别降低了56.09%,22.87%和3.02%。     

跳数和跳距修正的距离向量跳段定位改进算法

由于在无线传感网络中传感节点随机分布,致使距离向量跳段(DV-Hop)定位算法的定位误差偏大,为此,采用跳数和跳距修正的方法对距离向量跳段定位算法进行改进。在计算信标节点和未知节点跳数的过程中引入节点通信距离的影响,使得节点之间的实际跳数计算更加准确;再利用线性搜索算法获取最优信标节点间的平均跳距,使信标节点的平均跳距更加精确。对比仿真实验结果表明,改进算法大大提升了定位的精度,提升幅度高达15%。     

一种无线传感器网络中 DV-Hop定位的改进算法

针对无线传感器网络中经典定位算法 DV-Hop 存在定位精度低的缺陷,提出了一种改进算法。在传统 DV-Hop 算法的基础上,首先采用最小均方误差准则校正信标节点的平均每跳距离,然后对各未知节点到参考信标节点的平均每跳距离进行加权处理,最后通过参数分析,对未知节点进行位置修正。仿真实验结果表明,改进算法相比于传统的 DV-Hop 定位算法以及已有的改进算法具有很高的定位精度,并且无需增加额外的硬件设施。因此在工程上具有很好的实用性。     

一种基于加权处理的无线传感器网络平均跳距离估计算法

定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,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离值,而单个锚节点估计的平均跳距离值无法准确地反映网络的实际平均跳距离。本文提出了一种基于加权处理的平均跳距离估计算法,考虑多个锚节点估计的平均跳距离值,根据距离未知节点的跳数进行加权,使网络平均跳距离的估计更加准确,从而提高定位精度。仿真结果表明,与DV-Hop算法的平均跳距离估计算法相比,本文算法更准确地估计平均跳距离,降低了均方根误差,并提高了定位精度。     

改进的DV-HOP无线传感器网络定位算法

为了提高无需测距的距离矢量（DV-Hop）定位算法对随机分布网络节点的定位精度。在分析了DV-Hop算法实现思想的基础上,提出了一种锚节点整体均匀分布优化方案,对该算法节点跳数进行优化。另一方面,在双通信半径算法基础上提出了一种三通信半径改进方法,使得两节点之间的跳数与距离的关系更接近线性规律,最后结合两种改进方法,进行整体仿真。仿真结果表明,锚节点均匀分布的三通信半径DV-Hop算法比双通信半径DV-Hop算法提高定位精度约为7%~8%。     

基于改进蝴蝶优化的DV-Hop定位算法

为了进一步提高距离向量跳段算法（Distance Vector-Hop,DV-Hop）的定位精度,提出了一种基于改进蝴蝶（Butterfly Optimization Algorithm,BOA）优化的DV-Hop算法（Improved Butterfly Optimization Algorithm,IBOA）。首先,采用多通信半径来优化节点间的最小跳数,并且利用修正因子来减小节点之间的平均跳距误差,降低算法的定位误差;其次,将黄金蝴蝶算法用于求解节点定位目标函数最优值;最后,引入佳点集、动态切换概率策略以及全局扰动因子,提高算法的迭代速度和寻优能力。仿真结果表明,相较于传统DV-Hop算法和现有改进算法,IBOA算法的平均定位误差分别下降了25.40%、6.54%,具有良好的定位精度。     

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.     

基于平均跳距修正的无线传感器网络节点迭代定位算法

针对无需测距DV-Hop定位算法存在较大定位误差的问题,从3个方面对其进行了改进:采用最小二乘法准则校正了信标节点间的平均每跳距离;基于对多信标节点平均每跳距离的加权处理修正了用于位置估计的平均每跳距离;通过设定定位精度门限,给出了对估计的定位节点坐标进行迭代求精的数值方法.给出了改进定位算法的实现流程,并对算法的性能进行了仿真研究.仿真结果表明,在适当增加节点计算量和通信开销的条件下,改进算法的定位精度和精度稳定性有明显改善,是一种可行的无线传感器网络节点定位的解决方案.     

一种改进的无线传感器网络节点定位算法

DV-Hop定位算法,其根据距离矢量路由得到的平均每跳距离和跳数来计算未知节点到锚节点的距离存在比较大的误差。针对此问题,提出一种改进算法。首先,使用整个网络中计算出的所有锚节点的平均每跳距离的无偏估计值的平均值来取代最相邻锚节点计算出的平均每跳距离;然后,通过选取符合条件的锚节点来参与未知节点的定位计算。仿真结果表明,该算法与传统的DV-Hop定位算法相比定位精度有较好的改善,具有一定的可用性.     

DV-Hop定位算法在随机传感器网络中的应用研究

DV-Hop节点定位算法是一种重要的与距离无关的定位算法。在各向同性的密集网络中,DV-Hop可以得到比较合理的定位精度,然而在随机分布的网络中,节点定位误差较大。该文根据DV-Hop算法定位过程,在平均每跳距离估计、未知节点到各参考节点之间距离的计算和节点位置估计方法等3个方面进行了改进,分析和仿真了不同改进措施和综合改进的定位性能。结果表明,与有关方法相比,该文提出的改进措施可极大地提高节点定位精度。此外,该文改进措施不改变DV-Hop算法的定位过程,因此不需要增加网络通信量和额外硬件支持,是理想的与距离无关算法。     

一种基于误差距离加权与跳段算法选择的遗传优化DV-Hop定位算法

针对Distance Vector-Hop (DV-Hop) 定位算法存在较大定位误差的问题,该文提出了一种基于误差距离加权与跳段算法选择的遗传优化DV-Hop定位算法,即WSGDV-Hop定位算法。改进算法用基于误差与距离的权值处理锚节点的平均每跳距离;根据判断的位置关系选择适合的跳段距离计算方法;用改进的遗传算法优化未知节点坐标。仿真结果表明,WSGDV-Hop定位算法的性能明显优于Distance Vector-Hop (DV-Hop) 定位算法,减小了节点定位误差、提高了算法定位精度。     

基于加权的DV-Hop算法在WSN中的应用与研究

定位在无线传感器网络中非常重要,在DV-Hop定位算法中,平均每跳距离的计算误差过大.提出了改进的DV-Hop定位算法,结合较少跳数范围内加权的思想求解平均每跳距离,再乘以跳数,使其结果更加接近真实值.MATLAB仿真结果显示,改进的DV-Hop算法定位在不需要增加硬件开销的基础上增加了定位精度,定位误差明显减少.     

WSN中基于最佳指数的加权DV-Hop算法

DV-Hop算法是一种低成本、低定位精度的无需测距定位算法,在粗精度定位中应用广泛。为提高DV-Hop算法定位精度,从减小锚节点的平均每一跳距离误差和减小未知节点平均每一跳校正值误差两方面考虑。首先,用最佳指数值下的公式计算锚节点平均每一跳距离。然后,将未知节点的校正值加权处理,使所有的锚节点根据与未知节点距离的远近影响校正值的大小。MATLAB实验证明,改进的基于最佳指数值下的加权DV-Hop算法比DV-Hop算法、加权DV-Hop、最佳指数值下DV-Hop算法定位精度分别提高2%左右、1.65%左右、1.15%左右,同时不会增加网络硬件成本。     

基于节点密度的改进型DV-Hop算法

DV-Hop定位算法是无线传感器网络中一种常用的基于非测距定位技术,该算法使用平均跳距表示实际距离,在实际应用中造成很大的误差和节点能耗。为此,分析了加权的DV-Hop定位算法,提出了基于节点密度的定位算法,根据未知节点的邻居节点数,修正了平均跳距。仿真结果证明,加权DV-HOP在定位精度上比DV-HOP算法提高了5.3%,基于节点密度的定位算法在功耗上比DV-HOP算法减少了20.7%。     

定位算法在传感器网络中的改进策略

研究节点定位技术是传感器网络中的一个重要课题。针对DV-Hop定位算法适应节点均匀分布的网络这一特性,为了减小DV-Hop定位算法的定位误差,提出了节点的部署策略;针对平均每跳距离在求不同跳数的节点之间的距离时有着不同程度的影响,为了提高待定位节点的定位精度,提出了距离修正值策略。经过以上处理之后,得到了更加准确的平均每跳距离的估计值。实验表明,改进后的算法不仅提高了定位精度,同时也改善了定位的稳定性。     

改进人工免疫算法优化的DV-Hop节点定位算法

由于无线传感器网络连通性不合理,导致计算待测节点与已知节点间距离时存在误差。为此,提出一种改进的人工免疫算法(AIA)优化DV-Hop未知节点坐标。首先对原平均跳距加权,其次利用网络中信标节点间距离产生的偏差构造跳距校正值得到最终的全网平均跳距。最后在计算待测节点坐标时引入AIA,针对AIA易陷入局部最优以及收敛速度过慢的问题,在局部搜索过程中采用高斯变异方法对AIA进行改进,扩大搜索范围,得到优化的待测节点坐标。经Matlab仿真证明,与原DV-Hop算法相比,改进后的算法在节点总数、信标节点比例以及通信半径三方面平均定位误差降低了近15%左右,具有较高的定位精度和较好的定位稳定性,同时也改善了算法的收敛性。     

Power efficient range-free localization algorithm for wireless sensor networks

Considering energy consumption, hardware requirements, and the need of high localization accuracy, we proposed a power efficient range-free localization algorithm for wireless sensor networks. In the proposed algorithm, anchor node communicates to unknown nodes only one time by which anchor nodes inform about their coordinates to unknown nodes. By calculating hop-size of anchor nodes at unknown nodes one complete communication between anchor node and unknown node is eliminated which drastically reduce the energy consumption of nodes. Further, unknown node refines estimated hop-size for better estimation of distance from the anchor nodes. Moreover, using average hop-size of anchor nodes, unknown node calculates distance from all anchor nodes. To reduce error propagation, involved in solving for location of unknown node, a new procedure is adopted. Further, unknown node upgrades its location by exploiting the obtained information in solving the system of equations. In mathematical analysis we prove that proposed algorithm has lesser propagation error than distance vector-hop (DV-Hop) and other considered improved DV-Hop algorithms. Simulation experiments show that our proposed algorithm has better localization performance, and is more computationally efficient than DV-Hop and other compared improved DV-Hop algorithms.     

Novel DV-Hop localization algorithm for wireless sensor networks

Many improved DV-Hop localization algorithm have been proposed to enhance the localization accuracy of DV-Hop algorithm for wireless sensor networks. These proposed improvements of DV-Hop also have some drawbacks in terms of time and energy consumption. In this paper, we propose Novel DV-Hop localization algorithm that provides efficient localization with lesser communication cost without requiring additional hardware. The proposed algorithm completely eliminates communication from one of the steps by calculating hop-size at unknown nodes. It significantly reduces time and energy consumption, which is an important improvement over DV-Hop—based algorithms. The algorithm also uses improvement term to refine the hop-size of anchor nodes. Furthermore, unconstrained optimization is used to achieve better localization accuracy by minimizing the error terms (ranging error) in the estimated distance between anchor node and unknown node. Log-normal shadowing path loss model is used to simulate the algorithms in a more realistic environment. Simulation results show that the performance of our proposed algorithm is better when compared with DV-Hop algorithm and improved DV-Hop—based algorithms in all considered scenarios.     

An Advanced DV-Hop Localization Algorithm for Wireless Sensor Networks

In emerging sensor network applications, localization in wireless sensor network is a recent area of research. Requirement of its applications and availability of resources need feasible localization algorithm with lower cost and higher accuracy. In this paper, we propose an Advanced DV-Hop localization algorithm that reduces the localization error without requiring additional hardware and computational costs. The proposed algorithm uses the hop-size of the anchor (which knows its location) node, from which unknown node measures the distance. In the third step of Advanced DV-Hop algorithm, inherent error in the estimated distance between anchor and unknown node is reduced. To improve the localization accuracy, we use weighted least square algorithm. Furthermore, location of unknown nodes is refined by using extraneous information obtained by solving the equations. By mathematical analysis, we prove that Advanced DV-Hop algorithm has lesser correction factor in the distance between anchor and the unknown node compared with DV-Hop algorithm, improved DV-Hop algorithm (Chen et al. 2008) and improved DV-Hop algorithm (Chen et al. in IEICE Trans Fundam E91-A(8), 2008), which is cause of better location accuracy. Simulation results show that the performance of our proposed algorithm is superior to DV-Hop algorithm and improved DV-Hop algorithms in all considered scenarios.     

无线传感器网络中一种改进的DV-Hop定位算法研究

节点定位算法是无线传感器网络中的关键技术。针对DV-Hop定位算法定位精度不高的问题,提出一种改进的DV-Hop定位算法,通过减小全网平均跳距与真实的平均跳距的差距,重新修订不在网络区域的未知节点的坐标,提高平均跳距取值的准确性。仿真结果表明,在同等网络环境下,改进的DV-Hop定位算法的定位误差减小,能有效提高节点的定位精度。