基于DV-HOP WSN改进算法的研究与仿真

节点定位是无线传感器网络应用的关键技术,通过对无线传感器网络中DV-Hop节点定位算法及影响算法定位性能因素的分析与研究,提出的一种新的改进方法,即采用基于角度阈值的锚节点选择策略,有选择性的选取锚节点参与三边定位过程,对平均每跳距离的计算进行改进,并通过引入角度加权因子对其定位结果进行修正。仿真结果表明,改进后的算法有效提高了节点的覆盖率和定位精度。     

基于一种混合的节点定位算法的研究

针对基本的DV-Hop节点定位算法会产生不良的节点和多级跳带来的累积误差以及未知节点的坐标没有进行修正等缺点,提出了一种改进的混合节点定位算法WHDV-Hop算法,改进后的算法定位误差率明显比改进前的定位误差率小,通过MATLAB软件对节点定位误差方面进行仿真验证,仿真实验结果证明该改进后的算法稳定、可靠,易于实现。与DV-Hop算法相比,定位精确度提高了4.65%,计算量减少,降低了能量消耗水平,实现预期的目标。     

水下传感器网络移动节点定位问题研究

针对水下传感网中研究较少的移动节点定位问题,基于传统定位中常用的Chan算法,提出了一种改进的M-Chan算法。该算法通过曲线拟合进行运动轨迹预测,并利用节点的移动特性修正估计位置,从而提高了水下移动节点的定位精度。仿真结果表明,在不同的移动速度、通信半径、锚节点密度情况下,改进算法与传统的Chan算法相比,精度提高5%～10%。     

跳数加权DV-Hop定位算法

针对DV-Hop定位算法中距离估计误差对定位结果的影响,提出了一种信标节点优选方案和跳数加权DV-Hop定位算法。首先通过设定跳数阈值,保留跳数较少的信标节点,然后剔除近似在一条直线上的信标节点,完成信标节点优选,避免未知节点无法定位的情形。此外,利用Friis模型推导出距离估计误差与信号传播跳数之间的映射关系,采用传播跳数作为加权因子对定位结果进行了修正。仿真结果表明该算法降低了距离估计误差对定位精度的影响,提高了定位精度。     

基于半定规划的无线传感器网络定位算法性能分析

基于测距的定位方法是无线传感器网络节点定位中一种常见的方法。测距定位方法往往将定位过程转化为数学优化问题。介绍了实现测距定位下的LS-SDR与SAL-SDR两种半定规划定位算法,并同时介绍了LS-LM、SLS-LM、SLS-US与SLS-S等4种定位算法。仿真实验分析和比较了6种不同定位算法的平均RMS定位误差,结果表明相对于其他4种定位算法,LS-SDR和LS-LM算法的定位误差较小。在信标节点数量较少的情况下,LS-LM算法的定位结果有可能发生奇异,造成定位结果的严重失真。而LS-SDR算法对于奇异的发生具有较好的抵抗能力,此时LS-SDR算法的平均RMS定位误差将优于LS-LM算法。     

基于WI-FI的井下定位算法研究

基于射频指纹的室内定位算法有很多,现提出基于射频指纹的应用在煤矿巷道这种特有的环境特征的一种新的定位算法。根据无线信号的衰减特性,将距离接入点3m处的接收信号强度值设为阈值,若设备接收的信号强度值大于阈值则直接定位到此接入点处。若信号强度低于阈值,则根据射频指纹数据库数据得到估计位置。在煤矿中移动目标的速度一般小于10m/s,根据这一特征,算法中设定前后两次的定位位置不能超过10 m;若超过10 m,则取前一秒的定位位置与该秒采用数据库匹配得出的位置的中点。将这些特征应用到射频指纹定位算法中可以非常有效的减少环境对信号强度的影响。通过实验表明,该定位算法具有较高的定位精度。     

多站虚拟量测变换均值无源定位算法

在多站无源均值定位算法中,为了解决部分传感器间夹角过大或过小所导致的定位精度下降问题,提出一种基于虚拟量测变换的多传感器管理无源定位算法.首先在全局坐标系下分析了传感器间夹角对误差几何稀释度(GDOP)的影响,进而得到双站获得较好定位精度的夹角约束关系;其次针对不满足该约束关系的传感器组合提出一种虚拟量测变换定位算法,通过空间管理的方法达到对传感器的优化布站,并结合算法的实施步骤对其原理及特点进行了理论分析,尤其对变换前后的交点精度进行了比较.仿真结果表明虚拟量测算法的定位精度要明显优于均值算法,进而说明该算法的有效性及传感器管理在多站无源定位中的重要作用.     

基于虚拟锚节点的序列定位算法研究

为解决无线传感器网络中现有序列定位算法存在的定位精度差、复杂度较高等问题,本文提出一种基于虚拟锚节点的序列定位算法。该算法根据未知节点与已有锚节点、虚拟锚节点(锚节点间连线的中点)间的RSSI值建立定位序列来获取未知节点的位置。仿真结果表明,基于虚拟锚节点的序列定位算法比原有算法在定位精度上有较大提高,且降低了算法的硬件代价和时间代价。