传感器网络定位中的两段式距离估算方法

在由于传统DV-Hop定位算法中假定所有相邻节点之间的跳距相等,因此节点间的距离估计误差偏大,进而导致算法的定位精度偏低.为了提高节点间距离估计的准确性,提出两段式距离估计算法.该算法将锚节点与节点之间的h距离划分为两段:前h-1跳和最后一跳,并假设前h-1跳跳距相同,最后一跳的跳距与其邻居节点到锚节点的跳数有关.将两段式距离估计算法应用到DV-Hop算法上,本文还提出了改进的两段式DV-Hop算法.仿真结果表明,与传统的DV-Hop算法相比,改进算法可有效提高定位精度且无需增加节点通信开销.     

锚节点选择和距离修正的DV-Hop定位算法

为了更好地解决DV-Hop算法定位精度较低的问题,提出一种改进DV-Hop定位算法;首先利用共线性阈值选取锚节点参与位置估计;然后对实际距离和估计距离的误差采用最小二乘法校正锚节点的平均跳距,再用加权修正距离值;考虑到未知节点到锚节点路径与锚节点间路径有重合的情况,用算术平均值计算平均跳距;最后采用二维双曲线定位算法来提高定位精度;仿真结果表明,与传统DV-Hop相比,改进算法在定位稳定性、覆盖率和定位精确度方面都得到了提高.     

基于DV-Hop定位算法的改进研究

在无线传感器网络DV-Hop定位算法中,网络平均跳距离的估算是决定定位精度的重要因素之一。传统的DV-Hop定位算法只考虑了最近一个锚节点佑计的平均跳距,从而导致定位误差较大。为了提高节点定位精度,在原算法基础上提出了一种改进算法,考虑使用多个锚节点佑算的平均跳距离并且采用加权平均跳距代替传统算法中的平均跳距。仿真实验结果表明,在相同的网络环境下,改进后的算法能有效地减少跳距计算带来的定位误差,提高定位精度。     

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.     

基于跳数估计的DV-Hop改进算法

平均每跳距离的估计在无线传感器网络DV-Hop定位算法中占有重要的地位,是决定定位精度的重要因素之一。针对传统DV-Hop算法的不足,本文考虑全局及锚节点周围局部网络,改进平均每跳距离的估计算法,同时,对未知节点到锚节点之间的跳数进行修正。在相同的实验环境下,仿真结果表明改进算法减少了定位误差,一定程度上提高了定位精度。     

无线传感器网络DV-Hop定位算法的改进

在传统DV-Hop算法中,未知节点仅接收最近锚节点估计的平均跳距,增加了平均跳距估计误差,导致定位误差较大。针对该问题,提出一种改进的DV-Hop算法。该算法在计算未知节点到各锚节点的跳数和距离时,对未知节点接收的多个锚节点的跳段距离进行加权,获得较优平均跳距。同时修正定位得到的未知节点坐标,将已定位的未知节点升级为锚节点,并参与到其他未知节点的定位中。Matlab仿真结果表明,改进算法的定位精度比传统DV-Hop算法提高了10.26%~15.38%,较冯江等人提出的改进算法(计算机工程,2012年第19期)提高了2.0%~3.78%。覆盖率比传统DV-Hop算法提高了8.6%~12.7%,较张静等人提出的改进算法(计算机应用,2011年第7期)提高了约1.3%。     

多通信半径的无线传感器网络DV-Hop定位算法

为了实现无线传感器网络中基于无需测距DV-Hop定位算法的高精度定位,改进基于2、3通信半径的DV-Hop节点定位算法,并利用最小均方差准则改进计算平均每跳距离的公式,在最佳指数值下,修正锚节点平均每跳距离。MATLAB仿真结果表明,改进的算法在随机分布环境能提高节点定位精度;在最佳指数值下,进一步提升节点定位精度;在锚节点人工部署环境下,大大提高节点定位精度。改进的算法实现高精度定位同时,不需要增加网络泛洪次数和硬件成本。     

基于误差加权的三维双曲线定位算法

为了减小三维空间中对未知节点定位的误差,提高三维DV-Hop算法的定位精度,提出一种基于误差加权和三维双曲线定位的三维DV-Hop改进算法.改进算法首先采用误差加权的方法处理未知节点的平均每跳距离,然后分类选择未知节点与锚节点之间的跳段距离,最后将二维双曲线法扩展到三维空间计算未知节点的坐标.仿真实验结果表明,改进算法在三维WSN环境中可以对未知节点进行有效的定位,平均定位误差和定位精度显著优于三维DV-Hop算法,相较于对比文献也有一定的提升,并且锚节点密度和通信半径对平均定位误差和定位精度的影响较小.     

基于移动锚节点的改进DV-Hop算法

DV-Hop是一种典型的无须测距的定位算法,针对该算法在定位过程中存在的定位精度不高的问题,提出了一种基于移动锚节点的改进算法。利用锚节点的移动形成多个虚拟锚节点,有效减少了锚节点的使用数量;并在原算法基础上,修正平均跳距,使其更接近真实值。仿真结果表明:改进算法定位误差比传统DV-Hop算法平均降低了约 30%,大大提高了定位精度。     

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。     

无线传感器网络中改进的DV-Hop算法

针对传统DV-Hop算法中定位精度低的问题,该算法从三个方面进行改进,（1）设置距离发射端标准一跳时节点所接收的接收信号强度指示（RSSI）值,利用节点接收信号的RSSI值与设置的RSSI值之间的比来修正跳数。（2）将未知节点的平均跳距分两段考虑,使未知节点到锚节点的估计距离更精确。（3）构造校正向量,对未知节点的估计坐标进行校正。仿真实验表明改进算法的定位精度明显高于传统DV-Hop算法和文献[6]基于RSSI比值修正的算法,稳定性也有一定的提升。     

基于无线传感器网络的DV-Hop定位算法的改进

在无线传感器网络的定位算法中,距离向量-跳段(DV-Hop)是典型的无需测距算法之一,但其定位精度不高。为提高算法的定位精度,通过对DV-Hop算法的理论分析,找出该算法产生误差的主要原因。针对该算法存在的缺陷,新算法巧妙利用无线信号在同种介质中传播速度的不变性,用计数器来测量锚节点间的传送时间以及锚节点与未知节点间的传送时间,并利用该时间比例来修正未知节点的估计距离。通过仿真实验表明:新算法减少了定位误差,提高了定位精度。     

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。     

一种无需测距节点定位算法的分析和改进

针对传统DV-Hop算法定位精度较低的缺点,提出一种改进的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,根据不同的节点分布情况计算出不同的平均跳距,使其更接近于实际平均跳距,为了减小算法的计算量,定位时用Min-Max(最小最大)方法代替了最小二乘法,另外,改进算法还增加了对初步定位结果的循环位置修正。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,是无线传感器网络中节点定位的一种实用方案。     

基于曲线拟合的改进DV-Hop定位算法

针对传统的DV-Hop(Distance Vector-Hop)定位算法存在定位精度不高的问题,提出基于曲线拟合的改进定位算法。在改进算法中,以锚节点的实际直线距离和估计距离之间存在的误差作为样本之一,结合误差所对应的节点间跳数,采用曲线拟合找出两者存在的关系。曲线拟合的结果,用于估计和预测锚节点和未知节点之间的距离误差,并对两者之间距离进行修正,从而减小两者之间的距离误差,降低未知节点定位误差。仿真结果表明,改进后的DV-Hop算法能够较好地修正了算法中关键的估计距离,显著提高了对于未知节点的定位精度。     

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,将最优化锚节点到未知节点的边作为三角形中的最优化边;其次利用余弦定理计算其余锚节点到未知节点的距离,达到优化跳距的目的;最后利用正余弦优化算法改进最小二乘法,利用正余弦函数的波动性寻找未知节点的最优位置。实验结果表明,该算法相比于传统DV-Hop定位算法和DV-Hop改进算法,定位误差明显降低。