基于半定规划的无线传感器网络定位算法研究

摘要

无线传感器网络节点定位算法近年来得到了广泛的研究和关注，在网络拓扑结构不断变化的条件下，如何快速而准确地提供节点的位置信息成为了热点问题。由于半定规划算法在求解一些大规模问题时可以快速地得到较高精度的最优解，所以将半定规划算法应用到传感器网络中能够实现网络拓扑动态变化条件下的最佳定位性能。
　　基于以上考虑，本文重点研究了一种定位高效且精度较高的基于接收信号强度指示的半定规划节点定位算法，并针对算法中存在的错误加权因子问题设计了一种改进算法，从不同角度进行等价的指数变形，以得到合适的正确的加权因子，来减小定位误差。同时考虑到定位过程中节点的发送功率通常未知的实际问题，设计了一种未知发送功率情况下的半定规划节点定位算法，在定位过程中首先分析并建立新的定位系统模型，并在该模型基础上进行等价变换和半定松弛方法，以得到未知节点的位置坐标。仿真实验表明，改进算法与原算法相比，具有一定的鲁棒性，定位性能较优越；同时，未知发送功率情况下设计的定位算法实现了较高精度的节点定位问题，突破了现有方法在发送功率未知时很难实现定位的局限性。