异构无线传感器网络节点定位问题研究

异构无线传感器网络节点定位问题研究

论文摘要

无线传感器网络综合了传感器技术、分布式信息处理技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术,是当今国内外备受关注的研究热点。节点定位问题是无线传感器网络研究中的一个重要问题。只有知道了传感器节点的位置,才能对传感数据所报告的事件进行分析与处理,并在此基础上对网络进行进一步优化。异构无线传感器网络是指由多种不同类型的节点构成的网络,目前国内外对异构无线传感器网络的研究主要集中在节点部署、路由协议、拓扑控制、安全机制等方面,对其节点定位问题的专门研究在文献中还很少见。目前无线传感器网络节点定位研究只是针对同类节点,并未考虑不同类节点所具有的节点定位机制与节点间最大通信半径不同等情况,因此不能直接应用到异构无线传感器网络。本文针对异构无线传感器网络的节点定位问题进行深入研究,提出了一种异构节点定位方法,并用此方法对现有的典型节点定位算法进行改进,使其适用于异构无线传感器网络,达到提高节点定位算法性能的效果。本文首先在分析无线传感器网络的节点定位问题与典型节点定位算法的基础上,归纳总结了异构无线传感器网络的异构性对节点定位研究的影响主要包括节点定位方式、节点定位机制及节点间最大通信半径三个要素;其后,描述了异构无线传感器网络节点定位模型,针对此模型提出并设计了一种异构节点定位方法,该方法在对某未知节点进行定位时同时考虑了同类锚节点与非同类锚节点,具有充分利用锚节点资源、节约成本、提高定位精度、推广性强等优点;接着,将该方法应用于典型的节点定位算法中,设计了异构质心算法、异构APIT算法和异构距离算法;最后采用MATLAB软件搭建仿真平台,对这几种算法进行了仿真实验。实验结果表明,每种利用异构节点定位方法后的改进算法与相应的原有定位算法相比,对异构无线传感器网络有了更强的适应性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究背景
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 本文的主要内容和组织结构
  • 第二章 无线传感器网络节点定位概述
  • 2.1 无线传感器网络简介
  • 2.1.1 无线传感器网络的体系结构及特点
  • 2.1.2 无线传感器网络研究中的热点问题
  • 2.1.3 无线传感器网络的应用
  • 2.2 无线传感器网络节点定位相关内容介绍
  • 2.2.1 无线传感器网络节点定位研究的必要性
  • 2.2.2 无线传感器网络节点定位算法的基本概念
  • 2.2.3 无线传感器网络节点定位算法的分类
  • 2.2.4 无线传感器网络典型的节点定位算法
  • 2.2.5 无线传感器网络节点定位算法的性能评价指标
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 异构无线传感器网络节点定位研究
  • 3.1 异构无线传感器网络
  • 3.1.1 无线传感器网络的异构性普遍存在
  • 3.1.2 与节点定位研究相关的异构性
  • 3.2 异构无线传感器网络节点定位模型
  • 3.3 异构无线传感器网络异构节点定位方法
  • 3.3.1 异构节点定位方法设计
  • 3.3.2 异构节点定位方法的优点
  • 3.4 异构节点定位方法的应用
  • 3.4.1 异构质心算法
  • 3.4.2 异构APIT算法
  • 3.4.3 异构距离算法
  • 3.4.4 异构节点定位方法在其他典型定位算法中的应用
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 仿真结果与分析
  • 4.1 仿真方案设计
  • 4.2 异构质心算法仿真
  • 4.2.1 锚节点数对算法性能的影响
  • 4.2.2 节点间最大通信半径对算法性能的影响
  • 4.3 异构APIT算法仿真
  • 4.3.1 锚节点数对算法性能的影响
  • 4.3.2 节点间最大通信半径对算法性能的影响
  • 4.4 异构距离算法仿真
  • 4.4.1 锚节点数对算法性能的影响
  • 4.4.2 节点间最大通信半径对算法性能的影响
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 总结与展望
  • 5.1 总结
  • 5.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    异构无线传感器网络节点定位问题研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢