无线传感器网络下基于分布式凸定位问题算法研究

摘要

无线传感器网络（WSN）是由一组传感器节点组成的一个连通网络结构。这些一组节中，包含锚节点和未知节点。本文将讨论无线网络基于分布式凸规划的定位问题，这是当前比较热点的一个问题。对于无线网络定位问题有两种比较常见研究途径，一种是集中式定位：即通过一个集中控制器对系统数据加以运算进而定位，如凸规划定位，ROSSI定位等；另一种是分布式定位：整个系统中不需要中心控制器，取而代之的是将整个系统运算分散到多个子系统上去运算，通过感应器节点间的相互协作进行定位。这篇文章叙述了一些集中式运算，并对集中式的凸规划定位尝试推广到分布式基础上，引人优化算法对未知感应器节点位置进行估计。在这篇文章中我简要介绍了凸规划法，三边法，最大似然性估值法，TODO法，ROSSI法，SAMR法等，在这篇文章第三章给出了一些相应的分布式定位。第四章运用一般到特殊的思路。首先讨论一般情况下节点信息相互耦合的不可分网络，进而提出特殊情况下节点信息相互独立直接可分的网络。具体的实施办法是在一种集中式凸优化定位方法基础上，尝试提出了分布式基础上的凸优化定位，并进行讨论，进而得出（D）凸定位和相应的定位算法，基于测量S的（D）凸-MLE定位。第五章给出一些相应的计算机模拟，引入信息分布模型对锚节点需求数量进行估测,这里整个系统对未知节点定位是依赖锚节点数据，所以将锚节点数量作为衡量系统稳定性的一个指标，对系统稳定性进行简单的分析。同时在第五章针对不同算法的改进算法进行了误差模拟，简单的分析了误差分布状况，最后对MLE问题中的不可分进行了证明。在第六章对这篇文章进行了适当的总结和对不足之处进行了展望。

目录

1绪论

1.1课题研究背景和应用意义

1.2国内外研究现状

1.3本文研究主要内容与结构

2无线传感器网络定位介绍

2.1关于无线网络（WSN）定位介绍

2.2基于测距(Range-Based)定位算法

2.3无需测距测量方式（Range-Free）

3分布式定位算法

3.1分布式估值问题改进

3.2 MDS-MAP的分布式算法（D）MDS-MAP

3.3针对ML问题的分布式（ADMM）算法

4凸规划定位的改进（D）凸规划定位

4．1 ADMM算法求解（D）凸规划定位问题

4．2凸规划定位在一个特殊情况下的（D）凸定位

4．3基于4.2特殊情况下的（D）凸定位的快速估计算法

4．4基于4.2特殊情况下的（D）凸- PIT改进

4．5基于4.2特殊情况下（D）凸定位的一个特例

4.6基于测量S确定条件下的（D）凸-MLE定位

5（D）凸规划定位的实际应用及误差分析

5．1误差分析模型

5.2对定位系统稳定性进行分析讨论

5.3关于WSN定位问题分析

5.4关于3.1中不可分证明

6 全文回顾总结与展望

6.1全文总结

6.2未来工作展望

参考文献

附录A：作者攻读硕士学位期间发表论文及科研情况

致谢

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