WSN中改进的分布式多维定标定位算法

针对无线传感器网络经典集中式多维定标MDS-MAP算法在定位精度与矩阵计算复杂度方面的不足,提出一种基于分布式的ADMDS-MAP定位算法.该算法通过采用测定距离量化,得到节点的近邻向量(CNV),然后通过相关的估算算法得到距离矩阵D和节点的初始估值,加入适当的求精计算得到节点的精确位置.理论分析和仿真实验表明,改进算法能够提高节点的定位精度.     

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。     

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。     

移动无线传感器网络采样区域自调整的MCL定位算法

定位技术是无线传感器网络中关键的支撑技术之一。现有的无线传感器网络定位算法大多是针对静态场景的,不能直接应用于移动无线传感器网络。针对移动无线传感器网络的特点,在深入分析现有蒙特卡洛算法的基础上,提出一种改进机制,即采样区域自调整的蒙特卡洛节点定位(SA_MCL)算法。该算法通过对节点历史位置信息插值模拟获得节点的运动速度和方向,目的是为了自动调整采样区域,从而提高定位精度。仿真结果表明,采用SA_MCL算法,节点的定位精度有较大提高。     

基于超声波六元阵列测距的WSN节点定位技术研究

基于超声波测距的定位技术以其精度高、范围广和性能稳定等优点,在无线传感器网络中广泛应用。为了实现较大范围的高精度定位,利用自主实现的超声波六元传感器阵列进行TDOA测距,并进行测距误差分析,然后采用基于测地距离的多维定标算法(Geodesic Distance MDS)进行无线传感器网络节点定位。在MATLAB平台下与Cricket采用的迭代式三边定位和AHLoS采用的多点定位算法进行对比仿真实验,结果表明Geodesic Distance MDS算法在不同网络规模和测距误差条件下均能够获得更高的定位精度和较小的定位误差。     

引入虚拟节点的无线传感器网络ELM定位算法

基于大部分距离无关算法能以改善锚节点比例提高无线传感器网络定位精度,提出了一种引入虚拟节点的无线传感器网络极限学习机(ELM)定位算法.通过引入的虚拟节点,寻找合适的未知节点升级为次锚节点,以增加锚节点比例,提高了定位精度.将ELM应用于节点定位,有效提高了定位的速度和精度,并因其强大的泛化性能,为无线传感器网络节点定位提供了新的思路.仿真结果表明:引入ELM定位算法和虚拟节点,有效提高了定位精度.     

基于无线传感器网络的同时定位与跟踪

研究无线传感器网络在位置信息不确定时,同时定位无线传感器网络节点并跟踪移动目标。利用RSSI测量节点对之间的距离,多维定标技术根据距离矩阵完成传感器网络的初始定位。估计与更新阶段提出了压缩EKF滤波确定传感器节点位置和目标位置。仿真结果显示:算法在较低的网络覆盖率下有较高的定位和跟踪准确度,在初始定位误差为5m时,节点和跟踪误差均小于3m,特别是在长距离的跟踪任务中有很好的精度和实时性。     

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。     

基于RSSI测距的信标节点自校正定位算法

节点定位是无线传感器网络中的重要应用之一.为了有效抑制各种因素对无线传感器节点定位精度的影响,以三边定位算法为基础,提出了一种基于误差校正的定位算法.该算法通过测量信标节点之间的距离,获得信标节点RSSI值测量误差和网络的定位误差,并对误差进行补偿,从而提高整个网络的定位精度.实验结果显示,该算法能明显提高定位精度和稳定性,具有普遍应用意义.     

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.     

基于Amorphous的无线传感器网络定位算法研究

无线传感器网络广泛应用于各个领域,节点位置信息起着至关重要的作用。在所有的经典定位算法中,Amorphous定位算法属于非测距算法,通过获得未知节点与信标节点之间的跳数,估算节点间距离,进而计算节点坐标。分析Amorphous定位算法的缺点并提出了对节点间跳数的修正。引用质心算法加权,提出改进的算法模型,经仿真验证:该算法可获得较为精确的定位结果。     

An efficient range-free localization algorithm for wireless sensor networks

Node positioning is a fundamental problem in applications of wireless sensor networks (WSNs). In this paper, a new range-free algorithm, called spring swarm localization algorithm (SSLA), is proposed for positioning WSNs. To determine the locations of sensor nodes, the proposed algorithm uses network topology information and a small fraction of sensor nodes which know their locations. Numerical simulations show that high positioning accuracy can be obtained by using the algorithm. Some examples are given to...     

Distributed Push-pull Estimation for node localization in wireless sensor networks

A great deal of research achievements on localization in wireless sensor networks (WSNs) has been obtained in recent years. Nevertheless, its interesting challenges in terms of cost-reduction, accuracy improvement, scalability, and distributed ability design have led to the development of a new algorithm, the Push-pull Estimation (PPE). In this algorithm, the differences between measurements and current calculated distances are modeled into forces, dragging the nodes close to their actual positions. Based on very few known-location sensors or beacons, PPE can pervasively estimate the coordinates of many unknown-location sensors. Each unknown-location sensor, with given pair-wise distances, could independently estimate its own position through remarkably uncomplicated calculations. Characteristics of the algorithm are examined through analyses and simulations to demonstrate that it has advantages over those of previous works in dealing with the above challenges.     

多节点协作迭代求精的WSNs加权质心定位算法

为解决无线传感器网络中质心算法对锚节点密度要求较高和定位精度过度依赖锚节点分布的问题,提出了一种多节点协作迭代求精的WSNs加权质心定位算法.该算法采用加权质心估算初始坐标,以请求二跳锚节点的方式增加可用锚节点,由锚节点以多边测距方式估算待定位节点的实际坐标与估算坐标的差值,迭代调整估算坐标,提高定位精度.实验结果表明,与普通加权质心算法相比较,该算法具有更高的定位精度和定位覆盖度.     

A two-objective memetic approach for the node localization problem in wireless sensor networks

Wireless sensor networks (WSNs) are emerging as an efficient way to sense the physical phenomenon without the need of wired links and spending huge money on sensor devices. In WSNs, finding the accurate locations of sensor nodes is essential since the location inaccuracy makes the collected data fruitless. In this paper, we propose a two-objective memetic approach called the Three Phase Memetic Approach that finds the locations of sensor nodes with high accuracy. The proposed algorithm is composed of three operators (phases). The first phase, which is a combination of three node-estimating approaches, is used to provide good starting locations for sensor nodes. The second and third phases are then utilized for mitigating the localization errors in the first operator. To test the proposed algorithm, we compare it with the simulated annealing-based localization algorithm, genetic algorithm-based localization, Particle Swarm Optimization-based Localization algorithm, trilateration-based simulated annealing algorithm, imperialist competitive algorithm and Pareto Archived Evolution Strategy on ten randomly created and four specific network topologies with four different values of transmission ranges. The comparisons indicate that the proposed algorithm outperforms the other algorithms in terms of the coordinate estimations of sensor nodes.     

无线传感器网络中基于RSSI的加权DV-HOP定位方法

节点位置是无线传感器网络应用不可缺少的信息。DV-HOP算法是一种常见的无线传感器网络节点自定位算法。标准DV-HOP算法在计算跳数时并未根据邻居节点间距离对跳数进行加权处理,导致当邻居节点间距离差别较大时算法定位精度低的问题。从RSSI的耗散模型可看出,RRSI可以作为距离的比征,提出一种基于RSSI的DV-HOP加权算法。该算法基于节点接收信标节点位置元组时的信号强度（RSSI）对邻居节点间跳数进行加权处理,将节点间的跳数与距离相关联。仿真实验结果证明该加权算法可大大提高定位精度。     

无线传感器网络中基于能量检测的定位研究

在许多无线传感器网络的应用中,节点定位是其关键技术之一,而定位精度的高低在很大程度上取决于距离测量的精度。针对射频信号受各种干扰影响而出现测距不精确的问题,该文对能量检测采用改进的限幅平均滤波方法,校正测量的节点间点到点的距离,并优选信标节点,最后用加权最小二乘法进行定位。实验及仿真结果表明,本定位算法可以提高测距精度...     

无线传感器网络节点分布与定位性能之间的关系分析

无线传感器网络中锚节点分布情况在很大程度上影响未知节点定位的精度,但目前对均匀性的分析相对较少,针对这一问题,对锚节点分布与无线传感器网络定位算法性能之间的关系进行全面分析。首先提出了锚节点均匀分布的相关概念,并设计建立了相应的网络系统模型,然后对质心算法、DV-Hop算法、最小包容圆算法性能与锚节点分布之间的关系进行了仿真实验。结果表明：锚节点的分布情况对所有定位算法均有影响,其中质心算法对锚节点均匀性最敏感,DV-Hop算法次之,最小包容圆算法对锚节点均匀性最不敏感,分析结果对无线传感网络实际应用具有指导意义。     

WSNs中基于粒子群优化的节点定位算法

节点定位是无线传感器网络(WSNs)的关键技术之一.接收信号强度指示(RSSI)测距技术以其不需增加任何额外的硬件设备的特点在节点定位中得到广泛应用.为了提高定位精度,在RSSI测距的基础上,提出将粒子群优化算法( PSO)引入节点定位中.首先由RSSI测得未知节点与锚节点的距离,然后应用PSO算法计算出未知节点的估计...