无线传感器网络中Dv-Hop节点改进算法设计与仿真

论文摘要

无线传感器网络是由大量随机分布的小体积、低成本、低功耗的传感器节点通过自组织的方式形成的分布式网络,它综合了微电子技术、感知技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,是一种全新的信息获取和处理技术,能够实时监测、感知和采集各种环境或对象的信息并对其进行处理,将信息传送给用户。它在环境监测、国防军事、交通管理等许多领域具有广阔的应用前景。节点自身定位技术是无线传感器网络的核心技术之一,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。实现高效可靠的节点定位在事件观测、目标跟踪及提高路由效率等方面具有重要意义。本文主要对无线传感器网络节点定位算法进行研究。进行的主要工作概括如下。（1）查阅了无线传感器网络的相关资料,阐述了无线传感器网络的研究背景和国内外研究动态,分析了无线传感器网络的体系结构、特点、关键技术及其应用。（2）归纳了无线传感器网络节点定位的基本原理、算法的评价指标、算法的分类,研究分析了现有的几种典型定位算法的基本思想、误差来源、各自的性能,根据常用的算法评价指标,对比分析了各算法的优缺点。着重研究了无需测距算法中的Dv-Hop定位算法,对算法的流程、误差来源、通信量及计算量等因素进行了深入分析。（3）针对传统Dv-Hop算法定位精度较低的缺点,提出了一种基于排除锚节点近似共线的情况、采用修正的未知节点的每跳平均距离和初始位置坐标修正计算的IDV-Hop定位算法,并对算法进行了仿真实现。仿真实验结果表明,IDV-Hop算法可以在不增加节点硬件开销的基础上,更有效地提高节点的定位精度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外相关研究现状
• 1.3 论文的组织结构
• 第2章 无线传感器网络及其关键技术
• 2.1 无线传感器网络概述
• 2.2 无线传感器网络的体系结构
• 2.2.1 无线传感器网络结构
• 2.2.2 传感器节点结构
• 2.3 无线传感器网络的特征
• 2.3.1 与原有无线网络的区别
• 2.3.2 无线传感器网络的特点
• 2.4 无线传感器网络的性能评价
• 2.5 无线传感器网络的关键技术及应用
• 2.5.1 无线传感器网络的关键技术
• 2.5.2 无线传感器网络的应用
• 2.6 本章小结
• 第3章 无线传感器网络节点定位技术
• 3.1 无线传感器网络节点定位问题概述
• 3.2 无线传感器网络节点定位算法的分类
• 3.3 无线传感器网络节点定位技术
• 3.3.1 三角测量法
• 3.3.2 极大似然估计法
• 3.3.3 三边测量定位技术
• 3.4 典型的节点定位算法研究
• 3.4.1 基于距离的定位算法
• 3.4.2 非基于距离的定位算法
• 3.4.3 锚节点可移动的定位算法
• 3.5 无线传感器网络节点定位算法的评价标准
• 3.6 本章小结
• 第4章 IDV-Hop算法设计及其仿真实现
• 4.1 Dv-Hop定位算法分析
• 4.1.1 Dv-Hop算法的定位过程
• 4.1.2 Dv-Hop算法的仿真和性能分析
• 4.2 IDV-Hop算法设计
• 4.2.1 算法的基本思想
• 4.2.2 算法的定位过程
• 4.3 仿真结果及分析
• 4.3.1 IDV-Hop算法性能分析
• 4.3.2 与Dv-Hop算法的性能比较
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 本文工作总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢