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无线传感器网络节点定位算法研究

作　者: 李伟群
导　师: 齐欢
学　校: 华中科技大学
专　业: 系统工程
关键词: 无线传感器网络定位 APIT 凸规划
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 21次
引　用: 0次
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内容摘要

随着互联网技术的迅猛发展,无线传感器网络逐渐地影响着人们的生活各个方面,其应用领域也从单纯的军事目的开始向农业、制造、交通、环境、工程等方面发展。同时无线传感器网络的架构也呈现专用网络、蜂窝网络、无线ad-hoc网络等多种形式。节点位置信息在网络的重要性决定了网络节点定位技术成为无线传感器网络主要支撑技术之一。定位技术已经成为研究的热点。本文在介绍现有的定位技术、代表性的定位算法及定位系统的基础之上,着重分析现有算法的局限性。无线传感器网络具备信标节点比例低、信标节点分布不均匀、通讯半径有限三个特征,这导致现有算法在信标节点比例低的网络中性能表现不佳。针对定位算法中信标节点密度低带来的定位精度以及定位覆盖率低的问题,提出一种基于多跳凸规划和PIT的定位算法HCAPIT。该算法利用未知节点的K跳邻居信标节点信息,采用最佳三角形内点测试法PIT估计未知节点可能存在区域,并通过多跳Convex对区域缩小,从而对节点进行定位。本文依据设计的算法流程,建立合适的系统模型、仿真模型。仿真过程分别从信标节点比例、通讯半径、误差分布、网络总节点数四个方面进行比较验证算法性能。仿真结果表明改进的定位算法更适合信标节点密度低的网络。信标节点密度越低,定位效果提升越大。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 无线传感器网络概述  9-13
  1.3 研究现状  13-14
  1.4 研究意义  14
  1.5 论文结构  14-16
2 无线传感器网络定位  16-32
  2.1 无线传感器网络定位基础  16-22
  2.2 无线传感器网络定位分类  22-24
  2.3 具有代表性的定位算法及定位系统  24-29
  2.4 现有算法的局限性  29-31
  2.5 本章小结  31-32
3 基于多跳CONVEX 和APIT 的改进定位算法  32-39
  3.1 预期设计及策略  32-33
  3.2 系统模型  33
  3.3 算法设计  33-38
  3.4 本章小结  38-39
4 性能仿真与分析  39-47
  4.1 参数说明  39-40
  4.2 仿真模型  40-41
  4.3 仿真结果与分析  41-46
  4.4 本章小结  46-47
5 总结与展望  47-49
致谢  49-50
参考文献  50-53
附录一攻读硕士学位期间发表的文章  53

无线传感器网络节点定位算法研究

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