学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

无线传感器网络自定位算法的研究

作 者: 张明镇
导 师: 孟昭鹏
学 校: 天津大学
专 业: 计算机软件与理论
关键词: 无线传感器网络 分布式定位算法 测距无关 自定位
分类号: TP212.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 80次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术,应用领域广泛,如外部目标的定位和追踪,为网络提供命名空间,报告网络的覆盖质量,实现网络拓扑的自配置等,而网络自身定位是这些应用的基础。尽管密集部署是无线传感器网络的特点之一,但总会有一些不可达或连通度较低的未知节点存在,如何最大限度提高这些节点的定位精度是目前WSN定位领域的一个难题。本文对中、低密度网络下节点的定位问题进行了研究。针对目前大多数算法在中、低密度网络下定位误差较大,且易受网络拓扑变化影响的缺陷,本文在DV-HOP算法的基础上提出了WSADH算法,假设节点采用自由空间电波传播模型,采用加权平均的思想,利用跳数间的关系动态确定权重比例来计算平均每跳距离,同时本文采用选择信标节点的策略,选择三个信标节点的最优组合,利用三边测量法计算未知节点的位置,并作为迭代求精阶段的初始估计位置。该算法减小了利用单个信标节点估计每跳距离所带来的误差,增强了算法的稳定性,减少了迭代次数,提高了较低密度下未知节点的定位精度。WSADH算法和DV-HOP算法一样需要引入两次消息的洪泛传播,为降低通信开销,本文提出了一种基于节点密度的DADHL算法,根据Kleinrock-Silvester公式估算每跳间距,利用加权平均的思想和选择信标节点的策略来估计节点位置。DADHL算法将最短路径形成和节点间距离估计过程集成为一次洪泛传播,减小了通信开销,并利用迭代求精进一步提高了未知节点的定位精度。本文利用OMNeT++仿真工具,分析了WSADH算法和DADHL算法的定位性能,仿真结果表明:利用WSADH算法和DADHL算法进行节点定位,提高了定位精度,达到了预期的效果。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-11
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9
  1.3 研究内容  9-10
  1.4 论文结构  10-11
第二章 无线传感器网络节点定位技术  11-21
  2.1 定位技术简介  11-12
  2.2 定位算法性能评价标准  12-13
  2.3 定位算法的分类  13-14
    2.3.1 物理定位与符号定位  13
    2.3.2 绝对定位与相对定位  13
    2.3.3 紧密耦合与松散耦合  13
    2.3.4 集中式计算与分布式计算  13-14
    2.3.5 基于测距技术的定位与无需测距技术的定位  14
    2.3.6 粗粒度与细粒度  14
    2.3.7 三角测量、场景分析和接近度定位  14
  2.4 Range-based的典型定位算法  14-16
    2.4.1 基于TOA的定位  15
    2.4.2 基于TDOA的定位  15-16
    2.4.3 基于AOA的定位  16
    2.4.4 基于RSSI的定位  16
  2.5 Range-free的典型定位算法  16-19
    2.5.1 质心算法  17
    2.5.2 DV-HOP算法  17-18
    2.5.3 Amorphous定位算法  18
    2.5.4 APIT定位算法  18-19
  2.6 定位算法分析  19-20
    2.6.1 Range-base定位算法的分析  19
    2.6.2 Range-free定位算法的分析  19-20
  2.7 本章小结  20-21
第三章 基于DV-HOP的WSADH定位算法  21-39
  3.1 DV-HOP算法分析  21-22
  3.2 WSADH算法  22-30
    3.2.1 WSADH算法的理论基础  22-24
    3.2.2 WSADH算法的实现步骤  24-30
  3.3 仿真实验及性能分析  30-34
    3.3.1 OMNeT++仿真软件简介  30
    3.3.2 仿真环境设置  30-31
    3.3.3 仿真结果与分析  31-34
  3.4 WSADH算法的改进及推广  34-38
    3.4.1 WSADH算法的改进  34-37
    3.4.2 三维空间中的WSADH算法  37-38
  3.5 本章小结  38-39
第四章 基于节点密度的DADHL算法  39-53
  4.1 DADHL算法  39-43
    4.1.1 DADHL算法的研究背景  39-40
    4.1.2 DADHL算法的理论基础  40-42
    4.1.3 加权平均节点跳距  42-43
  4.2 DADHL算法的具体实现  43-48
    4.2.1 DADHL算法的实现步骤  43-45
    4.2.2 DADHL算法实现流程  45-48
  4.3 DADHL算法仿真及性能分析  48-52
    4.3.1 定位比例  48-49
    4.3.2 定位误差  49-51
    4.3.3 通信开销  51-52
  4.4 DADHL算法的改进及推广  52
  4.5 本章小结  52-53
第五章 结论与展望  53-56
  5.1 论文总结  53-54
  5.2 存在问题  54
  5.3 工作展望  54-56
参考文献  56-59
发表论文和科研情况说明  59-60
致谢  60-61
附录A  61-63
附录B  63-64

相似论文

  1. 基于无线传感器网络的电动汽车电池组综合测试技术研究,U469.72
  2. 传感器网络中渐变事件监测研究,TP212.9
  3. 无线传感器网络中定位攻击检测技术研究,TP212.9
  4. 基于功能节点的无线传感器网络多对密钥管理协议研究,TP212.9
  5. 基于LEACH的安全建簇无线传感器网络路由协议研究,TP212.9
  6. 无线传感器网络组播路由协议研究,TN929.5
  7. 基于地理位置的WSNs路由算法研究与改进,TN929.5
  8. 基于ZigBee技术的无线传感器网络研究与实现,TN929.5
  9. 一种自适应选择处理节点的时空查询算法,TN929.5
  10. 无线传感器网络MAC协议的研究,TN915.04
  11. 无线传感器网络节点定位算法的研究,TN929.5
  12. 城市照明管理系统中的时间同步方法研究,TM923
  13. 随机路由在无线传感器网络中的研究与应用,TN929.5
  14. 基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的研究,TN929.5
  15. 基于行为可信的无线传感器网络入侵检测技术的研究,TP212.9
  16. 基于区域的无线传感器网络密钥管理方案研究,TP212.9
  17. 基于zigbee的智能楼宇环境监测无线传感网络,TN929.5
  18. 基于无线传感器网络的农田环境监测系统路由协议的研究,TN915.04
  19. 面向信息物理系统的IEEE802.15.4MAC协议分析及优化,TP212.9
  20. 基于多层WSN结构的非均匀簇路由协议研究,TP212.9
  21. 足球运动数据采集系统设计,TP212.9;TP274.2

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 发送器(变换器)、传感器 > 传感器的应用
© 2012 www.xueweilunwen.com