基于遗传模拟退火算法的无线传感器网络定位算法

无线传感器网络定位问题本质上是一个基于不同的距离或路径测量方法的优化问题.第一次提出了基于遗传模拟退火算法的无线传感器网络定位算法GASA-Hop,它是将遗传模拟退火算法作为DV-Hop的后期优化.其中,DV-Hop用来估计未知节点与锚节点的测量距离,GASA用来最小化与DV-Hop相关的适应度函数.仿真结果表明,本算法定位精度高、条件简单,比较适合无线传感器网络的节点定位.     

无线传感网络中一种改进的DV-Hop定位算法

在无线传感器网络中,DV-Hop定位算法无需测距,但定位精度不高。文章分析发现在未知节点至信标节点距离与跳数不一定成正比关系,提出通过仿真事先求得在各跳数情况下未知节点与信标节点实际距离和估计距离的平均比值,在应用DV-Hop算法定位时,则将未知节点至信标节点估计距离乘以这个比值,从而得到修正的估计距离。仿真表明提出的算法能较大程度上提高定位精度。     

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.     

改进的无线传感器网络DV-Hop定位算法

在众多定位技术中,DV-Hop定位算法是应用最广泛的算法之一,它实现简单,对节点硬件要求较低,但该算法使用跳段距离代替实际距离,而平均每跳距离的计算精度受网络的连通度、节点密度等影响。针对DV-Hop定位算法的缺陷,提出修正平均每跳距离和估计距离来提高定位精度的改进算法,并在3种不同的节点分布环境下进行仿真。仿真实验结果表明,改进后的算法定位精度得到了有效的提高。     

基于跳数修正和遗传模拟退火优化DV-Hop定位算法

针对DV-Hop算法在跳数和平均跳距方面误差较大的缺点,提出了基于跳数修正和遗传模拟退火优化DV-Hop定位算法.该算法对未知节点的跳数进行改进,通过已知节点的精确跳数,计算偏差系数对其增加修正值;采用遗传算法和模拟退火算法相结合的方法在平均跳距值方面进行优化.通过仿真实验结果分析,改进后的算法能够明显提高节点定位精度.     

基于分布式多跳误差估计目标位置感知算法

为了提高定位系统在目标定位上的精度,减少过多的硬件设施投入和能量成本,提出分布式多跳误差估计的能量高效目标位置感知算法(NFDV-Hop)。在定位精度上,DV-Hop算法采用每跳的平均距离来估计锚节点和未知节点之间的距离,导致估计距离与真实距离存在较大误差,而NFDV-Hop算法使用锚节点的平均跳数的大小以及锚节点间的平均跳距离,求得未知节点的位置坐标,并在得到坐标估计值后引入位置比值来减少定位误差。在能量优化上,DV-Hop算法需向节点多次广播信息,而NFDV-Hop算法所采用的锚节点只需向其他节点广播一次自身的位置坐标信息,从而大大减少节点的能量消耗。仿真结果表明,相比基于最小二乘法的DV-Hop算法以及基于改进粒子群优化的DV-Hop算法,NFDV-Hop定位算法的定位精度分别提高了12.1%和9%。     

基于自适应粒子群算法的改进DV-Hop定位算法

针对无线传感器网络节点定位中DV-Hop算法定位精度较低的问题,提出了一种改进DV-Hop算法,该算法引入跳距误差加权策略,改进平均每跳距离计算方法,使其更好地反映网络的平均每跳距离的实际情况,有效地降低了无线传感器网络中无需测距算法的定位误差。同时引入自适应粒子群优化算法来校正改进DV-Hop的估计位置的方法。仿真结果表明,本算法在定位精度和节点覆盖率上明显优于基于PSO校正的DV--Hop算法和传统的DV-Hop算法,证明该算法在一定程度上提高了DV-Hop算法对无线传感器网络的容错性,具有更好的适用性。     

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。     

改进的DV-Hop定位算法研究

传统DV-Hop定位算法只考虑最近一个锚节点估计的平均跳距值,而单个锚节点估计的平均跳离值无法准确地反映网络的实际平均跳距.为此,提出一种基于加权处理的平均跳距估计算法,考虑多个锚节点估计的平均跳距值,根据距离未知节点的跳数和环境影响因素进行加权,使网络平均跳距的估计更加准确,从而提高定位精度.仿真结果表明,与DV-Hop算法的平均跳距估计算法相比,该算法能更准确地估计平均跳距,提高了定位精度.     

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.     

无线传感器网络自定位算法的研究

节点自定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,文章主要针对DV-Hop算法中定位精度的不足提出一种基于功率控制的改进算法。将RSSI和DV-Hop相结合,把传统DV-Hop算法中的跳数用虚拟距离代替,通过实际距离与虚拟距离的比例来修正平均每跳距离。为了减小定位误差和提高定位覆盖率,该文将锚节点分布在区域四周,并且将已定位的未知节点升级为锚节点。经仿真结果表明,与传统DV-Hop算法相比,改进后的算法可以有效提高定位精度。     

无线传感器网络中DV-Hop节点定位改进算法研究*

介绍了无线传感器网络中DV-Hop算法的定位原理、误差来源。针对DV-Hop算法在未知节点到信标节点距离计算中的不足,在分析信标节点间估计距离与真实距离误差的基础上,提出了改进算法。改进算法修正了网络平均每跳距离与未知节点估计坐标的区域范围。仿真结果表明,在相同的网络环境下,改进算法的定位精度得到明显提高。     

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。     

基于跳数分类的改进DV-Hop节点定位算法

在传统DV-Hop节点定位算法中,不同的网络节点密度使得节点之间不同跳数的平均每跳距离差异较大,跳数越多误差越大.为了减小平均每跳距离差异对节点定位精度的影响,提出一种DV-Hop改进算法.改进算法首先提出跳数分类的策略对网络中不同的跳数进行分类,以减小不同跳数之间平均每跳距离差异的影响,提高节点的定位精度;然后对加权最小二乘估计进行改进,采用改进的权系数取值策略来适应累积误差的非线性变化,从而更好地控制不同跳数在最小二乘估计中的权重,以减小因跳数增加而产生的累积误差,进一步提高节点的定位精度.实验结果表明,改进算法可以有效地减小平均每跳距离差异以及高跳数对节点定位的影响,节点定位性能显著优于传统DV-Hop节点定位算法,相较于对比文献也有一定的提升,并且对不同的网络节点密度具有更好的适应性.     

基于误差修正的DV-Hop传感器节点定位算法

传统的DV-Hop传感节点定位算法,估计未知节点与各锚节点之间距离是用跳段距离代替直线距离.在实际网络定位环境中,未知节点和锚节点之间多数是折线连接.当平均每跳距离的估计值与实际值的偏差较大时,未知节点到锚节点之间估计距离与实际距离之间的误差会增大.为解决上述问题,提出一种粒子群优化算法修正DV-Hop算法定位误差的传感器节点定位方法.采用DV-Hop算法估计待测节点和锚节点之间距离,通过三边测量法确定节点的位置,并将传感器节点定位问题转换成一个多约束优化问题,最后通过粒子群优化算法对定位误差进行修正,并通过仿真对其性能进行测试.仿真结果表明,相对传统DV-Hop算法可大幅度提高传感器节点定位精度,符合无线传感器网络定位需求,具有较好的应用价值.     

基于可靠信标和节点度估计距离的无线传感器网络定位算法

针对经典的DV-Hop、Amorphous等免测距无线传感器网络（WSN）定位算法信标节点选择不可靠、距离模糊和距离估计不准确等问题导致定位精度低,难以适应传感器节点分布不均匀应用的情况,提出了基于可靠信标和节点度估计距离的无线传感器网络定位算法（RDLA）。首先,通过跳数阈值和定位三角可靠度计算来选择引入误差小的信标节点;然后,利用节点度感知的距离估计方法计算单跳距离以解决距离模糊问题,在累积最小跳数路径（SHP）距离并修正使估计的最小跳数路径距离更准确;最后用双曲线定位方法提高定位精度。Matlab R2012a仿真结果表明：在节点均匀分布的应用中,RDLA的平均定位误差（ALE）比DV-Hop算法及其改进算法小;在节点非均匀和具有覆盖洞的C型分布的应用中,与DV-Hop算法及其改进算法相比,RDLA的ALE显著降低,几乎控制在28%以下。     

基于阈值机制与距离校正的WSN改进DV-Hop定位算法

在无线传感器网络的DV-Hop定位算法中,未知节点定位只考虑离它最近的锚节点的平均跳距,用它乘以跳数代替真实距离去进行定位,会导致较大的定位误差。针对DV-Hop算法以上的不足,本文提出了一种精度较高的基于阈值机制与距离校正的DV-Hop改进算法TMCD-DV-Hop。改进算法首先计算跳数阈值,考虑最近锚节点之外的其他锚节点在局部范围和全局范围的影响,依据阈值选择最优的校正平均跳距来估计距离,并对参与定位的单跳通信半径内的锚节点进行组合优化后,采用质心算法得到一个估计坐标,同时利用加权最小二乘法得到另一个估计坐标,最后以两个估计坐标的算术平均值作为未知节点的定位坐标。仿真实验表明,在同等网络环境中,改进后的TMCD-DV-Hop算法较DV-Hop算法更能有效地降低定位误差,提高定位精度。     

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.     

基于跳数修正与LM优化的DV-Hop改进算法

针对DV-Hop定位算法在节点分布不均匀的传感器网络拓扑环境下,跳数与跳距估计存在误差的问题,提出了一种名为ILDV-Hop的改进算法。首先基于信标节点间估计距离与真实距离的差值,提出了一种全网络的有效跳距。其次在信标节点与未知节点间多跳计算过程中增添了修正值,同时利用接收信号强度指示(RSSI)值优化单跳值的大小。最后采用列文伯格-马夸尔特算法估计未知节点的最优位置。仿真结果表明,与传统DV-Hop算法以及基于拟牛顿迭代的DV-Hop算法相比,ILDV-Hop算法的定位误差分别减小了23%与10%左右,定位精度有了显著的提高。