无线传感器网络测距无关的节点定位算法研究

论文摘要

无线传感器网络是一种集中了微机电技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术的全新的信息获取和处理模式,是近年来最有发展前景的技术之一。在无线传感器网络的研究中,节点定位、拓扑控制、路由协议等是几个基本问题,其中节点定位问题是无线传感器网络进行目标识别、监控、跟踪等众多应用的前提,众多其他问题如某些路由机制、覆盖信息、负载均衡和拓扑控制都依赖于节点的位置信息。因此,无线传感器网络节点定位技术的研究具有重要的理论与实际意义,是无线传感器网络研究中的热点问题之一。由于传感器节点受体积、成本、能量等因素的限制,而且通常工作在人类难以或不宜接近的场合,因此传统的无线网络定位方式有许多不适合无线传感器网络的地方,需要专门设计适合无线传感器网络的定位技术。本文在阐述了无线传感器网络的体系结构、自身特点和应用领域的基础上,对无线传感器网络的定位技术展开了深入分析。通过对现有定位算法的仿真和性能比较,综合无线传感器网络的特点和定位需求,本文提出一种基于DV-Hop定位算法的改进算法,该算法利用反向路径标记算法标记最短路径,通过减少每个节点定位过程中参与计算的信标节点数量达到在部分异构的网络中提高精度的效果,并且通过加入误差纠正因子减少误差,最大限度的恢复真实网络,达到未知节点准确定位的效果。最后,本文通过仿真实验表明改进后的算法相比已有的DV-Hop算法能够进一步达到准确定位的目的,为无线传感器网络的研究和应用提供了一种可供参考的定位算法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及选题意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文的贡献
• 1.4 论文结构
• 第2章 无线传感器网络概述
• 2.1 无线传感器网络的特点
• 2.2 无线传感器网络的体系结构
• 2.2.1 节点结构
• 2.2.2 网络结构
• 2.2.3 协议层次
• 2.3 无线传感器网络的应用领域
• 2.4 无线传感器网络的关键技术
• 2.5 无线传感器网络的性能评价
• 2.6 本章小结
• 第3章 无线传感器网络节点定位技术
• 3.1 定位问题概述
• 3.2 定位模型
• 3.3 定位算法分类
• 3.4 典型的Range-Free定位算法
• 3.5 定位算法性能评价指标
• 3.6 本章小结
• 第4章 典型Range-Free定位算法的仿真和结果分析
• 4.1 无线传感器网络仿真特点
• 4.2 仿真环境和参数介绍
• 4.3 仿真结果与分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于反向路径标记的DV-Hop改进算法研究
• 5.1 DV-Hop算法详细描述
• 5.2 DV-Hop改进算法的基本思想
• 5.3 DV-Hop改进算法描述
• 5.4 改进算法和DV-Hop算法的理论对比分析
• 5.5 本章小结
• 第6章 算法仿真与性能分析
• 6.1 仿真环境和参数
• 6.2 仿真结果和性能分析
• 6.3 本章小结
• 第7章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 学位论文评阅及答辩情况表