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《华南理工大学》 2017年
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无线传感器网络DV-Hop定位算法的研究与改进

谢浩  
【摘要】:无线传感器网络是由部署在监测区域内大量廉价微型传感器节点通过无线通信方式形成的一种多跳、自组织的网络系统。随着该技术研究的不断深入,无线传感器网络已经在众多领域得到了广泛的应用。通常来说,在无线传感器网络的应用过程中,确定网络中节点或事件发生的具体位置对于系统能否正常运作起到了决定性作用。因此,节点定位技术作为无线传感器网络应用研究中的关键技术之一,一直以来受到国内外专家学者的广泛关注,本文也将围绕节点定位问题做进一步的研究与分析。目前已存在的节点定位算法很多,这些算法可依据不同的标准进行分类,如可分为基于测距的定位算法和无需测距的定位算法两类。本文对无需测距定位算法中使用较为广泛的DV-Hop定位算法进行了深入的研究,通过查阅大量与该算法相关的参考文献,深入分析该算法定位误差产生的原因,在现有改进算法的基础之上,对DV-Hop定位算法做出了进一步改进,主要工作内容如下:1.对DV-Hop定位算法的原理进行了深入的分析,根据大量现有DV-Hop改进算法的改进思想,总结出了造成算法定位误差产生的主观和客观原因,为提出新的改进算法指明了方向。通过仿真实验,模拟出了无线传感器网络节点定位的实验环境,并且以定位精度作为性能评价指标,对DV-Hop算法的定位性能进行了仿真分析。2.提出了一种基于质心误差修正的二次求精改进DV-Hop定位算法,即DV-HopWCR定位算法。该算法使用RSSI测距技术测量相邻节点间的距离进行辅助定位,并且利用未知节点的质心对初次定位获得的未知节点坐标进行误差修正,依据修正后的未知节点坐标对其它未知节点进行二次定位。仿真结果表明,在各种不同仿真实验条件下,该算法相比传统DV-Hop定位算法,定位性能均有明显的提升。3.提出了一种基于锚节点误差修正的二次求精改进DV-Hop定位算法,即DV-HopACR定位算法。该算法针对DV-Hop-WCR定位算法在网络节点密度较低或节点分布不均匀时不能充分发挥作用的问题,提出了一种利用锚节点定位误差对未知节点初次定位坐标进行修正的方法。仿真结果表明,本文两种改进算法同传统DV-Hop定位算法相比,在各种不同仿真实验条件下,定位精度均具有很大的改进,并且具有容错性强和稳定性高的特点,同时也可发现DV-Hop-ACR定位算法的定位性能要明显优于DV-Hop-WCR定位算法。从而证明了本文两种改进算法的有效性。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP212.9;TN929.5

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