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具有移动节点的无线传感器网络定位算法研究

作　者: 徐彩
导　师: 陈文建；陈俭
学　校: 南京理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 无线传感器网络定位算法移动节点
分类号: TP212.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 58次
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内容摘要

无线传感器网络中,节点定位具有极其重要的地位。在大多数应用中,节点知道自己的坐标位置可以带来许多便捷。一般情况下,无线传感器网络中的节点是通过飞机撒播等方式随机部署在危险地带或者人类难以到达的区域。随机部署的方式和数量庞大的节点数注定了其位置无法事先确定,需要通过定位算法获得。节点获得正确的坐标位置不仅可以为实际应用提供有效地服务,如目标实时跟踪和监测、兴趣事件汇报、目标的轨迹预测等等,还可以协助路由,提高路由的效率,进一步实现网络的负载均衡,延长网络的生命周期。因此,无线传感器网络节点定位算法非常重要,在无线传感器网络实际应用中起着关键的作用。本文研究具有移动节点的无线传感器网络定位算法,即引入一个可移动的信标节点,主动的提供未知节点适当的虚拟信标节点坐标。这样不仅可以减少部署较多的昂贵的静止信标节点,而且移动信标节点可以直接同未知节点通信,从而提高定位精度。本文提出了两种具有移动节点的无线传感器网络定位算法,一种是基于改进的Random Waypoint移动模型的无线传感器网络定位算法。在改进的Random Waypoint移动模型中,我们对移动模型的每次移动的时间进行了限制,预先设定了移动时间阈值tth。我们分别比较了不同的未知节点数、移动信标节点速度、移动时间阈值tth对LARW定位算法精度的影响。另一种是基于空间填充曲线的移动信标节点定位算法。本文在对应章节对这两种算法做了详细的介绍。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-12
1 绪论  12-21
  1.1 研究背景和意义  12-16
    1.1.1 无线传感器网络概述  12-15
    1.1.2 研究意义  15-16
  1.2 国内外研究现状  16-20
    1.2.1 研究内容  16-18
    1.2.2 研究现状  18-20
  1.4 论文主要内容  20-21
2 无线传感器网络节点移动模型和定位技术研究  21-33
  2.1 移动模型简介  21-28
  2.2 定位技术简介  28-31
  2.3 定位算法分类  31-32
  2.4 小结  32-33
3 基于改进的Random Waypoint移动模型的无线传感器网络定位算法  33-43
  3.1 引言  33
  3.2 问题描述  33
  3.3 网络模型介绍  33-39
    3.3.1 假设条件  34
    3.3.2 RSSI信道模型  34
    3.3.3 改进的Random Waypoint移动模型  34-35
    3.3.4 算法描述  35-36
    3.3.5 OPNET简介  36-39
  3.4 仿真实验及分析  39-42
  3.5 小结  42-43
4 基于空间填充曲线的移动信标节点定位算法研究  43-55
  4.1 引言  43
  4.2 问题描述  43
  4.3 空间填充曲线概述  43-47
    4.3.1 Hilbert空间填充曲线  44-45
    4.3.2 几种空间填充曲线比较  45-47
  4.4 基于空间填充曲线的移动信标节点定位算法  47-53
    4.4.1 Hilbert轨迹准则  47-48
    4.4.2 移动信标节点的通信模型  48-49
    4.4.3 算法描述  49-50
    4.4.4 仿真实验及分析  50-53
  4.5 小结  53-55
5 结论  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-62
攻读学位期间获奖和发表论文情况  62

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