改进质心算法的节点自定位研究

质心定位算法是指无线传感器网络节点仅基于节点间连通性进行自定位,其定位结果误差较大,但该算法思想简单,能够节约有限的节点能量.为了提高节点自定位精度,且能够保留算法简单的优越性,在此采用极大似然估计法测距模型对节点定位的误差值进行修正;极大似然估计法能够对节点问的测量距离和估算距离之间的差值进行计算.结果表明,经过修正的节点坐标有较高的精确度.     

基于RSSI的无线传感器网络距离修正定位算法

节点自身定位是无线传感器网络目标定位的基础。无线传感器网络节点定位算法包括基于距离和距离无关两类。其中基于RSSI的定位算法由于实现简单而被广泛使用,但RSSI方法的测距误差较大,从而影响了节点定位精度。提出了一种基于RSSI的无线传感器网络距离修正定位算法。该算法通过RSSI测距,计算近似质心的位置,以此为参考点进行距离修正,然后确定节点的位置。仿真结果表明该算法可以提高节点定位精度。     

无线传感器网络的TOF测距方法研究

在无线传感器网络中,测量节点间的距离对节点定位非常关键。在部署无线传感器网络时,节点是随机布撒的,在没有定位机制或者手工测量的情况下,节点的位置信息不能预先知道。提出采用基于窄频RF的TOF测距方法来估算两个节点间的距离,该方法性能较好,但它在无线传感器网络定位技术中尚未普遍应用。采用Jennic JN5148平台在不同的室内外环境中进行TOF测距的实验。结果表明,基于RFTOF的测距方法在室外100m处的测距精度为±4m,在室内10m处的测距精度为±2m,可以很好地满足无线传感器网络定位技术的需要。     

无线传感器网络混合定位技术研究

在大规模复杂无线传感器网络中往往采用多种节点定位技术,在此结合现有无线传感器定位技术的现状,提出了一种混合定位技术以实现不同定位方法之间的互补。一方面利用RSSI定位弥补TDOA定位覆盖范围小的缺点;另一方面将测距信息引入到非测距定位DV—Hop算法中,用RSSI测距模型来提高DV-Hop算法中定位节点与信标节点间有效距离的精度。实验结果表明,该混合定位技术实现了TDOA,RSSI以及DV-HOP等定位技术的融合,有效地提高了复杂大规模无线传感器网络的节点定位精度。     

基于几何特性的非直达波定位算法

现有的无线传感器网络定位算法未考虑非直达波误差,由于无线传感器网络中任意两节点之间都可能存在通信,因此其定位问题比无线蜂窝通信系统更为复杂.为了解决现有节点定位算法未考虑非直达波误差的问题,依据分布式节点定位体系结构,提出非直达波环境下的基于几何特性的节点定位算法.该算法将不等式约束、非直达波统计特征和稳健代价函数等非直达波抑制准则,与无线传感器节点定位手段如距离测量矩阵相结合,仿真结果表明,它在无线传感器网络定位应用中要优于其他的定位算法.     

无线传感器网络中基于映射扩散的节点定位算法

提出了一种基于映射扩散的无线传感器网络节点定位算法,适用于规模较大、参考节点较少的无线传感器网络.该算法在传感器网络中首先随机选择一个节点作为"起始节点",然后根据扩散算法选择3个"一级节点",然后以每个一级节点为中心,逐级外推,直至覆盖网络中的所有节点.仿真结果证明,该算法可以快速准确进行定位,可降低和均衡所有节点的能耗,提高定位精度.     

传感器网络的粒子群优化定位算法

无线传感器网络定位问题是一个基于不同距离或路径测量值的优化问题。由于传统的节点定位算法采用最小二乘法求解非线性方程组时很容易受到测距误差的影响,为了提高节点的定位精度,将粒子群优化算法引入到传感器网络定位中,提出了一种传感器网络的粒子群优化定位算法。该算法利用未知节点接收到的锚节点的距离信息,通过迭代方法搜索未知节点位置。仿真结果表明,该算法有效地抑制了测距误差累积对定位精度的影响,提高了节点的定位精度。     

一种大规模传感器网络节点分布式定位算法

针对大规模无线传感器网络(WSN)中节点难以定位的问题,该文提出一种基于改进牛顿法的分布式定位算法。该算法包括网络划分和分布式算法。首先,根据节点位置和节点之间直接相连的距离信息,将无线传感器网络划分为若干个重叠的子区域,并将子区域的定位问题归结为无约束优化问题,每个子区域可以独立计算;然后,使用分布式算法估计子区域中的节点位置并进行局部融合。实验结果表明,与已有算法相比,该算法具有良好的扩展性,在大规模网络中定位精度更高,能满足大规模无线传感器网络中节点定位需求。     

基于二次质心的无线传感器网络定位算法

节点的定位是无线传感器网络中的一种重要技术。提出了一种新的无线传感器网络定位算法——基于二次质心算法的定位算法,与以往的基于三边测量的加权质心方法不同,该算法改进了对未知节点位置的估算方法,一定程度上避免了因多次估算质心而产生的累积误差,提高了定位精度。仿真表明,该算法的定位精度较之前的三边测量方法提高了约19%。     

模拟退火算法在无线传感器网络定位中的应用

近年来,随着对无线传感器网络研究的不断深入,节点定位问题受到了国内外研究者的极大关注。在深入研究无线传感器网络节点定位和模拟退火算法的基础上,提出了一种新颖的无线传感器网络节点定位算法,着重介绍了算法的基本原理和实现方法。仿真实验结果表明,该算法取得了良好的定位效果。该算法设计简单,计算量小,比较适合于无线传感器网络的节点定位。     

基于信号幅度衰减测距的水下定位方法

无线传感器网络中节点规模大、能量有限、可靠性差、随机部署,无线模块的通信距离有限,虽然运用全球定位系统是个很好的选择,但是其体积大、成本高、能耗多而且需要基础设施,不适用于低成本、自组织的无线传感器网络。通过研究发现,基于信号幅度衰减测距的水下定位方法不仅能够满足无线传感器网络节点定位的要求,而且其成本较低,易理解及操作,精度高。     

基于无线电相干的传感器网络节点定位

目前无线传感器网络节点定位算法中,能够兼顾高精度和远距离定位的算法只有RIPS方法,然而该方法利用汇聚节点进行集中定位。提出了一种基于无线电相干的角度估计算法,并分布式定位节点,在高精度、远距离定位节点的同时,可大规模应用该算法,且定位速度快。实验表明,该方法平均方位估计误差是3.20,90%的测量值误差在6.4度以内。     

无线传感器网络中DV-Hop定位算法的改进

无线传感器网络中基于无需测距的节点定位算法定位精度不高,一般应用在粗精度定位中。为了提高基于无需测距的DV-Hop算法定位精度,利用最小均方差准则改进算法,通过修改指数值精化平均每一跳距离,提出不同通信半径、不同锚节点覆盖率下的最佳指数值概念,并应用在一种锚节点均匀分布环境中,进一步提高定位精度。MTLAB仿真结果表明,在最佳指数值下,改进的算法在不同锚节点覆盖率、不同通信半径下能提高定位精度,同时不会增加节点能量消耗与硬件成本。     

无线传感器网络节点定位算法研究

研究无线传感器网络节点定位的方法。首先介绍了节点定位的基本原理,在总结节点定位原理的基础上,对节点定位方法的分类依据进行了归纳。在对无线传感器网络节点定位方法的研究中,主要对是否基于测距的节点定位方法进行具体分析,介绍了2种类型的定位方法的基本原理,并对2种类型的定位方法中的典型算法做了具体说明,最后介绍了定位算法的评价标准。     

一种新的无线传感器网络定位算法研究

针对传统无线传感器网络定位算法平均误差大、节点能耗过高、定位精度不够理想等缺陷,提出了一种新的无线传感器网络定位算法IMDV-Hop.该算法引进了局部跳数Si和修正因子δ-i,用修正因子-δi对局部跳数进行修正,使待定位节点到锚节点的平均跳数更加符合实际情况;通过权衡定位精度和能耗,分三种情况计算了平均每跳间距,使得平均每跳间距更接近于真实值.仿真实验结果表明IMDV-Hop算法平均定位误差低,具有较小的通信开销,在非规则网络中可达到较好的定位精度.     

基于改进灰狼优化算法的DV-Hop定位算法

针对无线传感器网络节点DV-Hop定位算法由于节点分布不均,距离估计不准确,导致定位精度较低的问题,提出了一种基于改进灰狼优化算法的DV-Hop定位算法,采用先进的灰狼优化算法以寻找最优值的方式得到未知节点、坐标。同时,为进一步提高优化算法的寻优能力,克服可能出现局部最优的情况,将优化算法与免疫算法相结合,提高优化算法中灰狼种群的多样性,进而提高对最优解的搜索能力,达到提高定位精度的目的。实验结果表明,相对于普通的DV-Hop定位算法和普通的灰狼优化算法,改进之后的定位算法精度更高。     

基于ED限制滤波的测距研究

在无线传感器网络的广泛应用中,事件发生的位置是传感器节点监测消息中所包含的重要信息,监测消息中没有位置信息是毫无意义的。当前的定位机制主要分为基于测距的定位算法和无需测距的定位算法,而获取节点之间的距离是基于测距定位应用的首要基础。在能量有限的网络节点中,利用ED测距具有能耗低,成本少的优点。本文分析了ED与距离的关系,通过克尔斯博公司的Iris节点实验,验证了在无线传感器网络具体应用环境下,ED值随着距离的增大而逐渐减小,且应用限制ED值滤波法能消除环境干扰对ED测距的影响。     

无线传感器网络中一种协同源定位算法

针对无线传感器网络传统目标定位过程中,数据在大量传感器节点间传输使得节点能量迅速耗尽,同时远距离低信噪比节点对定位精度的影响等问题。基于分区域协同工作的思想,提出了一种协同源定位算法。对该算法进行仿真试验,结果显示,该算法明显降低了网络能耗,且具有较高的定位精度和稳健性。     

基于无线传感器网络的K均值算法研究

传统无线传感网一般由大量密集的传感器节点构成,存在节点计算能力、能源和带宽都非常有限的缺点,为了有效节能、延长网络寿命,介绍了基于聚类的K均值算法.该算法通过生成的簇头节点散播到网络的各个区域中,减少了每个区域内通信的能耗和可能会出现的一般节点过早死亡的情况,从而避免了网络对该区城提早失去监控.实验证明,该算法对各节点...