无线传感器网络中Dv--Hop节点定位改进算法设计与仿真

摘要

无线传感器网络是由大量随机分布的小体积、低成本、低功耗的传感器节点通过自组织的方式形成的分布式网络，它综合了微电子技术、感知技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术，是一种全新的信息获取和处理技术，能够实时监测、感知和采集各种环境或对象的信息并对其进行处理，将信息传送给用户。它在环境监测、国防军事、交通管理等许多领域具有广阔的应用前景。
　　节点自身定位技术是无线传感器网络的核心技术之一，是无线传感器网络进行目标识别、监控、跟踪等众多应用的前提。实现高效可靠的节点定位在事件观测、目标跟踪及提高路由效率等方面具有重要意义。本文主要对无线传感器网络节点定位算法进行研究。进行的主要工作概括如下。
　　(1)查阅了无线传感器网络的相关资料，阐述了无线传感器网络的研究背景和国内外研究动态，分析了无线传感器网络的体系结构、特点、关键技术及其应用。
　　(2)归纳了无线传感器网络节点定位的基本原理、算法的评价指标、算法的分类，研究分析了现有的几种典型定位算法的基本思想、误差来源、各自的性能，根据常用的算法评价指标，对比分析了各算法的优缺点。着重研究了无需测距算法中的Dv-Hop定位算法，对算法的流程、误差来源、通信量及计算量等因素进行了深入分析。
　　(3)针对传统Dv-Hop算法定位精度较低的缺点，提出了一种基于排除锚节点近似共线的情况、采用修正的未知节点的每跳平均距离和初始位置坐标修正计算的IDV-Hop定位算法，并对算法进行了仿真实现。
　　仿真实验结果表明，IDV-Hop算法可以在不增加节点硬件开销的基础上，更有效地提高节点的定位精度。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 国内外相关研究现状

1．3 论文的组织结构

第2章 无线传感器网络及其关键技术

2．1 无线传感器网络概述

2．2 无线传感器网络的体系结构

2．2．1 无线传感器网络结构

2．2．2 传感器节点结构

2．3 无线传感器网络的特征

2．3．1 与原有无线网络的区别

2．3．2 无线传感器网络的特点

2．4 无线传感器网络的性能评价

2．5 无线传感器网络的关键技术及应用

2．5．1 无线传感器网络的关键技术

2．5．2 无线传感器网络的应用

2．6 本章小结

第3章 无线传感器网络节点定位技术

3．1 无线传感器网络定位问题概述

3．2 无线传感器网络定位算法的分类

3．3 无线传感器网络节点定位技术

3．3．1 三角测量法

3．3．2 极大似然估计法

3．3．3 三边测量定位技术

3．4 典型的定位算法研究

3．4．1 基于距离的定位算法

3．4．2 非基于距离的定位算法

3．4．3 锚节点可移动的定位算法

3．5 无线传感器网络定位算法的评价标准

3．6 本章小结

第4章 基于Dv-Hop的改进算法及其仿真实现

4．1 Dv-Hop定位算法分析

4．1．1 算法的定位过程

4．1．2 算法的仿真和性能分析

4．2 IDV-Hop算法设计

4．2．1 算法的基本思想

4．2．2 算法的定位过程

4．3 仿真结果及分析

4．3．1 IDV-Hop算法性能分析

4．3．2 与Dv-Hop算法的性能比较‘

4．4 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 本文工作总结

5．2 展望

参考文献

致谢