基于跳数量化的无线传感器网络节点定位算法

为提高无线传感器网络节点定位精度,提出一种基于跳数量化的定位(MDS-HE)算法。将网络中节点的一跳邻居节点集合分割成3个不相交的子集,根据跳环分割的相交区域面积来估算节点间的距离,从而将整数跳数转换成实数跳数,转换后节点间实数跳数更能准确地表示节点间的距离;将实数跳数矩阵应用于多维定标(MDS)算法中,并且引入扩展卡尔曼滤波算法对节点坐标进行准确定位。在节点随机布撒的网络中,对提出的算法进行了仿真和实验分析。仿真和实验结果表明：在不同节点数量情况下,MDS-HE算法的性能优于距离向量定位算法和经典MDS算法,而且在锚节点足够多的条件下,MDS-HE算法定位更加准确。     

无线传感器网络节点定位的混沌粒子群优化算法

针对粒子群优化算法收敛速度慢且稳定度不高的问题,把混沌寻优思想引入到粒子群优化算法中,提出一种基于混沌粒子群优化算法的无线传感器网络节点定位算法。该算法首先对当前粒子群中的最优粒子进行混沌寻优,然后用混沌寻优的结果随机替换粒子群体中的一个粒子,通过迭代搜索最佳坐标。仿真结果表明,在参数合理设置的前提下,该算法性能稳定,并且具有较快的定位速度和较高的定位精度。     

无线传感器网络中基于贝叶斯技术的气体源定位研究

将无线传感器网络(WSN)引入气体源预估定位。基于贝叶斯原理,提出一种适用于WSN的气体污染源定位算法——改进粒子滤波(IPF)算法。该算法采用权重质心法确定预估定位初始点、退避定时排序法确定参与定位节点信息发送顺序及采用残差重抽样算法减少抽样方差以提高滤波性能。对比研究了改进粒子滤波( IPF)、扩展卡尔曼滤波(EKF)及改进的非线性最小二乘(I-NLS)算法定位性能,仿真表明构建的WSN对气体源定位有效,应用IPF算法定位性能优于EKF及I-NLS算法。     

基于信号强度的井下无线传感器网络蒙特卡罗移动节点定位算法

针对改进的井下蒙特卡罗算法定位误差大的问题,提出一种基于信号强度的井下无线传感器网络蒙特卡罗移动节点定位算法.利用信号强度的变化来判断节点的运动方向,根据前一时刻的节点位置以及运动速度矢量来构建采样区域,采用一跳信标节点对样本进行过滤.仿真结果表明:该改进算法的定位精度得到了明显提高,适合于井下定位.     

基于蒙特卡罗的无线传感器网络战场目标定位模型

针对目前我军使用GPS全球定位系统存在的不足,在对无线传感器网络进行分析的基础上,建立基于蒙特卡罗（Monte Carlo,MCL）的无线传感器网络定位算法模型。分别对MCL、质心和Amorphous 3种算法进行比较,并以蒙特卡罗定位算法为例,研究估计误差与网络参数及算法间的关系。结果表明,MCL算法误差最小。     

基于自适应比例修正无迹卡尔曼滤波的目标定位估计算法

针对无线传感器网络中基于接收信号指示强度(RSSI)定位系统在精确性和实时性方面存在的问题,提出了一种基于自适应比例修正无迹卡尔曼滤波(ASUKF) 的定位估计算法。通过分析RSSI 定位模型的特点,将定位问题转化为非线性系统估计问题。该算法在滤波过程中采用比例修正对称采样策略,并利用次优Sage-Husa 估计器实时处理系统噪声的统计特性,对目标位置和信道参数进行同时估计解算。实验及仿真结果表明,与标准UKF 估计算法相比,新算法有效减小了状态估计误差,提高了滤波的稳定性,定位精度更为准确。     

无线传感器网络中四元无线声阵列节点选择及目标定位算法

低成本、小型化的无线声传感器网络（WASN）的每个节点只配备一个麦克风而非麦克风阵列,针对随机抛撒的WASN区域外声源目标定位问题,依据声压衰减模型和几何定位机制,提出了四节点无线声阵列声源定位算法。在此基础上分析了声音衰减系数和阵列形状对定位精度的影响,进而选择以Y型阵列作为感知模型,当Y型阵列的中轴线与目标声源的夹角为60°～100°时,定位误差小于1 m. 依据仿真结果提出节点选择算法并进行了Y型阵列目标定位实验,结果表明,Y型无线声传感器阵列满足对无线传感器网络（WSN）抛撒区域外50 m处目标的预警需求。低成本、小型化的无线声传感器网络（WASN）的每个节点只配备一个麦克风而非麦克风阵列,针对随机抛撒的WASN区域外声源目标定位问题,依据声压衰减模型和几何定位机制,提出了四节点无线声阵列声源定位算法。在此基础上分析了声音衰减系数和阵列形状对定位精度的影响,进而选择以Y型阵列作为感知模型,当Y型阵列的中轴线与目标声源的夹角为60°～100°时,定位误差小于1 m. 依据仿真结果提出节点选择算法并进行了Y型阵列目标定位实验,结果表明,Y型无线声传感器阵列满足对无线传感器网络（WSN）抛撒区域外50 m处目标的预警需求。     

基于Motion JPEG2000的分布式无线传感器网络视频压缩新算法

在保证传输图像质量的前提下最小化能量消耗,是基于无线传感器网络(WSN)的视频监视系统设计中的一个关键问题。本文针对WSN结构特点,提出了一种分布式视频压缩算法。该算法基于Motion JPEG2000的分片编码方式,定义了两个参数来判定视频序列中一帧图像区域的重要性大小,一个是片的复杂度,另一个是片的运动程度。从而以低复杂度算法实现了自适应的码率分配。文中基于此算法提出WSN构建方案。仿真实验结果表明,本文提出的分布式视频压缩方案,能有效减小WSN中数据传输能量消耗,同时得到较好的图像重建效果。     

多尺度分析技术在无线传感器网络节点定位中的应用

介绍了多尺度分析技术的原理和类型,结合几种典型的定位算法对基于多尺度分析的无线传感器网络定位问题进行了综述。通过对几种典型算法的分析和比较,讨论了多尺度分析定位方法的关键技术。最后结合最新的研究进展探讨了无线传感器网络节点定位的发展趋势。     

基于CC2431的无线传感器网络

CC2431芯片电路中的非平衡变压器由电容、电感,以及一个PCB微波传输线组成。内部T／R交换电路完成LNA和PA之间的交换。其无线定位引擎用于估算无线网络中节点的位置。进行定位估计时,定位引擎需要获得3～8个参考节点的坐标值及其它测量参数。在定位引擎运行之前必须使能定位引擎寄存器LOCENG的第4位LOCENG．EN,当要停止定位引擎运行时,应往LOCENG．EN写入0关断引擎的时钟信号,从而减少CC2431的功耗。     

基于无线传感器网络PEGASIS算法的一种改进方案

基于对LEACH算法分簇思想的研究,对PEGASIS算法进行了改进,提出了高能效的PEGASIS(HEE-PEGAS-IS)算法;新算法将网络划分成多个等宽区域,区域内节点成链,考虑节点剩余能量和节点与基站之间的距离,使各簇链的簇首节点依次成主链,由主链首节点与基站通信;仿真结果表明:与PEGASIS算法相比,改进后的算法能有效节省网络能量,延长无线传感器网络寿命,提高了数据传输总量。     

无线传感器网络及其应用

无线传感器网络是当今社会研究和应用的热点。在介绍无线传感器网络原理的基础上,重点分析了无线传感器网络在军事、医疗、环境监测、农业、工业、交通和建筑及家居等多方面的应用,阐述了其应用领域和对人们生活的影响,并对未来无线传感器网络的应用前景进行了展望。     

基于Ad Hoc无线传感网络的三维智能组网优化算法设计研究

Ad Hoc无线传感网络(WSN)是一种无中心、自组织的无线网络。这种动态网络需要通过合适的组网算法生成拓扑结构以提高其稳定性。在多频率分级Ad Hoc网络结构中,簇头负责簇内成员节点之间的通信及簇头之间的通信,因此,如何选择出最合理的节点担任簇头成为分簇算法的关键问题。在现有的组网算法基础上,提出了一种基于三维预测模型的新型分簇组网算法,基于Matlab软件进行了仿真,构建三维网络拓扑结构,通过分簇算法生成分级网络,并对生成网络的簇头数及分簇平衡度进行分析。仿真结果验证了新型分簇组网算法的可行性,通过算法生成的分簇结构稳定。     

一种分簇无线传感器网络入侵检测算法

为检测出无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)被非法入侵而遭到毒化的节点,借鉴分布式系统的思想,将Lamport算法引入WSN入侵检测领域,提出一种基于分簇的无线传感器网络入侵检测算法,并对算法的几种情况进行说明.分析结果表明:该算法能在一定程度上检测出毒化节点,降低WSN系统的风险,提高其安全性和容侵性.     

星载光学图像系统目标定位算法研究

基于单线阵推扫式传感器的成像机理,利用卫星状态矢量和传感器姿态角,建立推扫式卫星遥感影像坐标与其地面点在地球坐标系的严格数学模型。以国内某卫星为参照,对某地区一景影像进行对地目标定位。试验表明,所建立的构像方程是正确的,在卫星遥感对地目标自动化定位及精确打击中有较好的应用前景。     

适于无线传感网络目标追踪的一种改进无迹粒子滤波时延差估计算法

在无线传感网络（WSN)中运用基于粒子滤波的时延差估计方法进行目标追踪,其性能的关键是设计精确的粒子滤波器建议分布。为了解决追踪过程中粒子贫化问题,提出了一种基于改进无迹粒子滤波器的时延差估计算法。利用最小二乘法估计目标初始时刻位置,在卡尔曼滤波框架下运用高斯-牛顿迭代法则融合最新观测信息,并引入尺度调节衰减因子不断修正重要性密度函数,从而使建议分布更加逼近真实。将其与时延差定位方法结合,并在WSN环境下进行仿真实验。结果显示,改进的算法在整体粒子数有限的情况下追踪精度更高,收敛性较好,尤其适合环境噪声非高斯的复杂WSN目标追踪应用。     

一种有效的无线传感器网络攻击检测方法

针对现有无线传感器网络攻击检测算法检测率低、计算复杂度高等问题,提出一种新的基于分簇模型的无线传感器网络攻击检测算法。借鉴集中式数据汇聚模型中二分比较法的思想,对分簇式无线传感器网络中各簇均值进行二分比较,利用两部分均值的残差的统计特性进行攻击检测,并在相同实验条件下对二分比较法和t检验法进行对比分析。仿真结果证明,该算法的攻击检测性能要优于现有的攻击检测算法。     

动态WSN下生命周期最优化方法

探索复杂环境下动态无线传感器网络中生命周期优化模型与优化方法,对由此引出的理论问题及关键技术开展深入研究.首先突破传统静态网络模型在刻画事件能力的局限性,通过时间轴扩展的方式,将静态模型扩展成动态网络模型.在此基础上,引入网络流理论,对动态无线传感器网络中生命周期优化问题进行数学建模.最后,引入Linear Programming计算方法,对优化方程进行求解,突破此问题在计算复杂度方面的制约,创建了一种新型的路由调度优化算法.