WSN中免测距距离估计算法的实现与比较

在无线传感器网络中,节点定位技术是保证其他应用有效的基本功能,而定位过程可分为距离估计和位置计算两个阶段。文中就距离估计阶段介绍了Sum—Dist、DV—Hop以及Euclidean算法,并在Matlab中仿真实现,最后分析比较其结果表明,各算法在响应的环境中具有良好的表现,和一定的提升空间。     

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.     

无线传感器网络的定位改进算法

DV-Hop定位算法利用最近一个信标节点估计的平均跳距来计算未知节点坐标,降低了定位精度.提出了改进算法,对每个信标节点的平均跳距误差进行mandist和dist跳距修正加权,然后用加权处理后的平均跳距误差修正全网平均每跳距离,使其更逼近实际距离,最后得到未知节点的坐标.通过仿真,证明该改进算法可以有效地降低节点分布不均引起的测距误差,提高算法的定位精度.     

一种改进的DV-Hop定位算法

针对DV-Hop算法低精度问题,提出一种带权重的平均每跳距离与改进的粒子群算法相结合算法。一方面,由于DV-Hop算法计算的平均每跳距离存在很大的误差,提出了平方差权重修正原来的平均每跳距离。另一方面,采用分段的指数、对数递减权重并结合人工鱼群更新位置来改进粒子群算法的位置求解未知节点坐标,后期能够跳出局部解,能克服传统估计误差,提高精度。实验仿真表明,在参数相同时,该算法比最初的定位算法精度大约提高10%到20%。     

无线传感网络中抵御虫洞攻击的基于统计估计的新型位置方案

Wormhole attack is one of the most devastating threats for range-free localization in wireless sensor networks. In this paper, we evaluate three statistical estimation methods with the same network model and geographic information obtained by the DV-Hop algorithm. We analyze the limits of Minimum Mean Square Estimate (MMSE), Least Median of Squares (LMS) and Enhanced greedy Attack-Resistant MMSE (EARMMSE) and propose an improved EARMMSE with the hop-distance relationship, named EARMMSE +. Simulation results illustrate the performance of MMSE, LMS and EARMMSE +with different anchor fraction, the length of wormhole link and the average local neighborhood and show that EARMMSE +outperforms MMSE and LMS.     

一种非测距节点定位算法

提出了一种较完善的基于非测距的无线传感网节点定位算法.算法中首先通过引入权重改进未知节点的平均跳距的计算方法;然后引入虚拟锚节点去提高网络覆盖率,接着引入共线性阈值NCD和跳数阈值THD选择合适锚节点组进行位置估计,最后通过质心算法得出最终的位置坐标.仿真结果表明:新算法在不需要任何额外硬件支持的条件下能提供更精确的位...     

适应山头地形的无线传感器网络三维定位机制

使用三维DV-Hop算法对无线传感器进行定位时,存在定位误差较大且不稳定的问题,使三维DV-Hop算法的实际应用能力较差.提出了适应山头地形的无线传感器网络(WSNs)非测距三维定位算法.应用山头地形的特点,将最小二乘法所求得的结果进行投影处理,大幅度提高了定位的精确度.在模拟山头地形的环境中进行仿真实验,相对定位误差为35％左右,比三维DV-Hop算法的相对定位误差有较大幅度的降低,有较高的实用价值.     

可信邻居距离估计的DV-Hop校准算法

针对DV-Hop算法定位精度低的问题,提出了可信邻居距离估计的DV-Hop(CDV-Hop)校准算法。通过将邻居节点间距离与连通性差异联系起来,定义了一种新的邻居距离估计方法,计算出更精确的邻居距离;根据不同未知节点与其最近锚节点独特的位置关系,增加了校准步骤,以可信邻居距离为校准标准对未知节点的估计位置进行修正。仿真结果表明,CDV-Hop算法在不同的网络环境下表现稳定,随着锚节点比例的增加,与DV-Hop算法相比,定位精度提高了4.57%~10.22%,与改进的DV-Hop(IDV-Hop)算法相比,定位精度提高了3.2%~8.93%。     

基于距离补偿模型的改进DV-Hop定位算法

传统的DV-Hop定位算法在估计网络平均跳距时,采用锚节点之间的物理直线距离代替信号实际传播距离,两者之间存在的距离误差会引起平均跳距估计不精确,从而导致较高的节点定位误差。针对该问题,提出一种改进算法。分析物理直线距离和实际传播距离存在误差的原因,将其总结为节点随机布置导致的节点间距离不均匀,以及实际传播路径与物理直线距离的偏离,并根据不均匀度和偏离度建立距离补偿模型,使物理直线距离更接近实际传播距离。与传统算法相比,改进算法未增加算法复杂度和额外的硬件设备。仿真结果表明,该算法较好地补偿了锚节点之间的距离,显著提高了算法对于未知节点的定位精度。     

WSN中基于区域划分的半自动DV-Hop定位算法

在WSN领域中有很多亟待研究和解决的关键问题,节点的自我定位是其中之一。在众多定位算法中,DV-HOP是广受讨论或引用的定位算法,但该算法使用跳数乘以网络平均跳距来代替节点间的实际距离,而平均每跳距离的计算精确度与网络的性状、节点密度、拓扑结构等有很大关系,直接影响到DV-HOP算法的定位精度。针对DV-Hop算法这一缺陷,从半自动获取平均每跳距离、划分定位区域和对边缘区域采用坐标贴边三个角度,提出命名为ADBSA DV-Hop的改进的DV-HOP算法。在MATLAB平台上对ADBSA DV-Hop算法与DV-Hop算法进行了对比仿真实验,结果表明,ADBSA DV-Hop算法运行性能好于DV-Hop算法,尤其满足贴边定位情景的需要。