无线传感器网络基于MDS和序列的定位算法研究

摘要

随着微电子技术、无线通信技术和数字电子技术的发展和融合，无线传感器网络应运而生，并在诸如搜寻救助，灾难救援，目标跟踪和环境监测等许多领域得到广泛应用。在传感器网络许多应用中，获取事件发生或者节点本身的位置信息是传感器节点监测消息中包含的重要组成。精确的位置信息有助于无线传感器网络的路由选择，信息处理，任务分配和数据查询。
　　本文重点研究了利用分区域MDS的方法对各向异性或复杂地理环境中的无线传感器网络进行定位研究。提出了分区域MDS改进算法和适用于多智能体跟踪的基于序列列表的定位算法。
　　本文主要做了以下研究工作：
　　首先，在充分分析现有定位算法在一些情况（例如拓扑结构为各向异性的传感器网络）下定位失败原因的基础上，提出用一种分布式MDS定位算法。利用MDS和坐标统一技术恢复相邻节点的位置坐标。根据估计信标节点的位置与实际坐标的比较结果，依次进行校正，以实现相对坐标到绝对坐标的转换。
　　其次，本文提出了一种基于位置序列的无线传感器网络定位算法。信标节点连线中垂线，分割定位区域为若干个子区域。每个子区域根据到信标节点远近排序，都有唯一的序列与之对应。首先得出位置序列的最大数量表达式，然后提出一种获得位置序列表的算法，最后给出利用位置序列定位的算法：未知节点根据接收到的信标节点的信号强度来确定自身所处的序列，然后在已建立好的位置序列表中寻找与之对应的位置序列，将其对应的子区域质心作为未知节点的定位坐标。仿真结果验证了算法的有效性。

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第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 传感器网络的特点

1.3 本文研究的主要内容及研究现状分析

1.4 本文的主要内容及安排

第2章 无线传感器网络节点定位系统和经典定位算法

2.1 引言

2.2 定位的基本概念

2.3 节点定位基本技术

2.4 典型的定位算法

2.5 本章小结

第3章 基于MDS的定位算法

3.1 引言

3.2 相关工作

3.3 定位过程中面临的挑战

3.4 利用MDS计算节点的位置坐标

3.5 利用MDS进行分区域定位

3.6 仿真分析

3.7 本章小结

第4章 基于序列的无线传感器网络定位

4.1 引言

4.2 位置序列

4.3 利用位置序列定位

4.4 仿真分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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