無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位技術(shù)的研究與仿真.pdf

1、隨著微電子技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，功耗相對較低而且具有多種應(yīng)用前景的傳感器得以迅速發(fā)展，與此同時，由傳感器組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生。
　　 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量隨機密集部署于待測區(qū)域中的傳感器節(jié)點組成，是一種分布式、自組織的網(wǎng)絡(luò)。它主要應(yīng)用在一些特定區(qū)域內(nèi)進行數(shù)據(jù)的收集和處理，這些特定的區(qū)域往往是環(huán)境惡劣而人力無法到達的地方，這個時候無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就能派上用場。目前的研究主要集中在定位算法及路由協(xié)議，物理測量技術(shù)(即硬件的實現(xiàn)

2、上)。
　　 對于具體的應(yīng)用來說，沒有位置信息的數(shù)據(jù)是沒有任何意義的，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特殊應(yīng)用，使得一些傳感器節(jié)點通常是通過飛機隨機撒放在特定的區(qū)域，這樣就不可能直接得到這些節(jié)點的具體位置信息，因此在應(yīng)用之前先要對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行節(jié)點定位。但是由于無線傳感器節(jié)點往往體積小、質(zhì)量小，能量特別有限，定位系統(tǒng)在這種環(huán)境下的設(shè)計面臨諸多挑戰(zhàn)。首先需要解決的是定位精度問題，盡量在已有的距離測量模型上得到較準(zhǔn)確的距離，如何在現(xiàn)有模型下

3、進一步提高定位算法的精度是亟待解決的問題；其次，要考慮所設(shè)計的定位算法是否符合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特性，如盡量讓定位系統(tǒng)有效運行，減少節(jié)點能耗等。很多算法在進行定位時都引進了一定數(shù)量的錨節(jié)點，這種節(jié)點帶有GPS定位裝置，能夠直接提供節(jié)點的位置信息。其余的未知節(jié)點通過與錨節(jié)點進行信息交換，從而實現(xiàn)自身的定位。
　　 本文主要針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位算法中的DV-HOP算法進行改進，DV-HOP算法是一種無需測距的定位算法，由于不需要實

4、際測量節(jié)點間的距離，具有實現(xiàn)簡單、代價較小的優(yōu)點。文章的主要目的是改進DV-HOP算法，首先深入分析了DV-HOP算法優(yōu)點和不足，在繼承DV-HOP算法優(yōu)點的同時，通過引入TDOA信息對節(jié)點的平均跳距進行校正，并對參與三邊定位的錨節(jié)點進行選擇性組合，以達到提高算法定位精度的目的。在確定了對DV-HOP算法具體改進方法后，使用仿真工具NS2將原算法和改進算法進行比較，用對比結(jié)果來進一步檢驗改進算法的性能。
　　 本文得到國家自然科