2022年传感器网络节点定位仿真系统设计与实现 .pdf

《2022年传感器网络节点定位仿真系统设计与实现 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年传感器网络节点定位仿真系统设计与实现 .pdf（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，

2、共 6 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 传感器网络节点定位仿真系统设计与实现作者：程远国， 徐辉作者单位：程远国(海军工程大学电子工程学院 武汉 430033 华中科技大学计算机科学与技术学院 武汉 430047) ， 徐辉(海军工程大学电子工程学院 武汉 430033)相似文献(10条)1.学位论文杨旸 传感器网络节点定位技术研究2006 无线传感器网络集中了微机电技术、

3、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，孕育出一种全新的信息获取和处理模式。布局和覆盖、节点定位、网络通信协议是传感器网络研究中的几个基本问题。其中，节点定位问题是传感器网络进行目标识别、监控、跟踪等众多应用的前提，也是传感器网络研究中的热点问题之一。 本文就传感器网络的定位技术展开深入探讨。由于传感器节点受体积、成本、能量等因素的限制，且通常工作在人类难以或不宜接近的场合，因此定位技术的基本途径是：部署少量已知坐标的参考节点，其他未知坐标的节点通过测量与参考节点的距离、角度，或依据相对位置关系、网络连通性进行一定的计算得出自身的坐标。 DV-Hop定位算法将参考节点的位置

4、信息在网络中进行传播，并将未知节点到参考节点之间的距离用网络平均每跳距离和两者之间最短路径跳数乘积表示，使用三边计算获得节点位置信息。本文讨论了该算法的适用环境、产生误差、通信量和计算量等因素，提出其适用于各向同性的网络结构，并对误差的可预见性做了分析。仿真实验表明，参考节点比例较小时，其布局位置对定位精度而言显得更加重要；对于各向同性网络，参考节点比例的增加对定位精度的提高有限，参考节点优化布局能提高约10 的定位精度。 在利用移动参考节点进行定位的机制中，最重要的问题是如何规划参考节点的移动路径及其发出定位信号的位置。本文借助于虚拟力算法，对参考节点路径选择问题提出了一个可行的算法，能够保

5、证对监控区域内未知节点的覆盖率，并可使参考节点移动的总路程最短。 最后，本文利用 DV-Hop 算法实现了传感器网络仿真平台中的节点定位模块。2.期刊论文吕科. 张军. 王钢. 马琳. L Ke. Zhang Jun. Wang Gang . Ma Lin 基于序列Monte Carlo技术的动态节点定位 - 北京航空航天大学学报 2007,33(8) 无线传感器网络中目标节点定位的准确性与定位频次对跟踪与监视精度有着重要的影响.为了提高目标跟踪精度 ,需要研究高效的网络节点定位算法.在分析传统基于 Bayesian 估计过程定位的基础上 ,讨论可利用基于采样的序列 Monte Carlo 算

6、法解决移动节点的自主定位的算法 ,研究了序列 MonteCarlo算法在无线传感器网络节点定位中的应用.利用该方法无需对传感器网络的先验知识和对节点移动的假设,利用低密度种子节点得到定位的精度较高.理论分析和仿真实验表明 ,利用序列 Monte Carlo 算法进行定位能够充分利用移动性来提高定位的精度,Monte Carlo定位算法很大程度上提高了定位效率,能够更有效地利用传感信息 ,降低不确定性因素的影响.3.学位论文吴限德 传感器网络节点定位技术研究2006 随着对无线传感器网络研究的不断深入，节点定位问题越发显得重要。传统的定位方式有许多不适合传感器网络的地方，需要设计适合传感器网络的

7、定位技术。 本文主要针对传感器节点静止和运动情况下的定位技术进行了研究，提出NLBRC和MNPEBR两种定位算法。 NLBRC算法主要真对节点静止情况，该算法采用分半径广播方式工作，具有通信量小、定位精度高、节点负载均衡、适合随机布置情况等特点。MNPEBR算法主要针对节点运动情况，该算法采用主动请求定位方式，具有通信代价低、定位精度高、定位延时小等特点。在文章最后基于以上两种算法实现了一个传感器节点定位原型系统，给出了在节点布置环境不同时的定位精度和能量损耗实验结果。4.期刊论文王驭风. 王岩. WANG Yu-feng . WANG Yan 基于矢量和粒子群优化的传感器网络节点定位- 计算

8、机应用2009,29(1) 在DV-Hop 基础上设计了一种综合算法 .利用节点间估计距离和测量距离的差异构建位置校正矢量,以锚节点为簇头对节点分簇 ,建立距离误差总和的目标函数 .由锚节点利用改进的粒子群优化方法求解最小化问题,得到所有成员节点的校正步长 .节点将其与位置校正矢量的乘积作为自身位置的校正值.再利用相邻簇的边缘节点之间相对位置进行附加位置校正.仿真结果证明 ,该算法可以将 DV-Hop 的定位误差下降 75%, 并且适用于稀疏网络.5.学位论文余义斌 传感器网络定位算法及相关技术研究2006 近年来，微机电系统 (MEMS) 技术、通信技术和计算技术的发展，使得开发具有短距离无

9、线通信能力的低成本、自组织、多功能传感器节点成为可能。这些大量的微节点即可组成分布式协同工作的传感器网络。传感器网络的快速布置、多跳路由、动态拓扑、容错、以数据为中心和面向应用等独特性，使其成为虚拟世界与物理世界互动的桥梁。 在传感器网络中，节点以自组织方式获得自身位置信息的过程称为节点定位。在诸如环境监测、智能交通和目标跟踪等众多应用场合下，传感器网络需要节点定位技术支持。但是，传感器网络固有的资源受限、能量受限等问题使节点定位变得十分困难。现有定位算法的主要缺点是：定位精度不高、定位引起的额外通信开销偏高、对测距噪声鲁棒性不好、节点能量消耗大等。 依托“基于网络的智能传感器技术理论研究”项

10、目(广东海洋大学自然科学基金，项目编号：z0512142) 及国家自然科学基金项目 (项目批准号：50672015) ，本论文以传感器网络节点定位方法为研究对象，以提高定位精度和对测距噪声的鲁棒性、降低额外通信开销、降低节点能耗为目的，重点研究了节点的四种定位算法及其相关技术。四种定位算法包括：精确的二维节点定位算法(ACT) 、具有低计算复杂性的二维节点定位算法改进(IACT)、具有通用性的三维节点定位算法 (ACQ) 和可明显降低节点成本、体积和能量消耗的加权最小二乘估计定位算法(WLS) 。为了提高传感器网络节点定位信息传输可靠性、保证能量利用高效性，论文给出了基于主动队列管理、开环反向

11、拥塞信息传播机制和优先权源节点速率调节机制的汇聚节点拥塞控制策略。由于能量问题一直是困扰传感器网络广泛应用的难题，所以论文最后初步探讨了基于MEMS技术的节点能量收集方法。 本论文主要内容如下： 第3章提出基于模型预测控制理论、用于汇聚节点队列长度控制的控制器，该控制器使用不同的延迟环节Pade 近似方法，以增加队列稳定性、缩短节点响应时间。而且，针对传感器网络的特点，给出节点适时检测信道负载状况、开环反向广播拥塞信息和优先权源节点速率调节机制，目的是缩短数据包节点延时，稳定节点队列长度，提高链路利用率，减少数据包重传次数，提高定位及其它信息传输可靠性，降低能量消耗。 第4章提出一种分布式节点

12、定位算法循环三边组合测量法 (ACT)。该算法只需利用少量信标节点位置信息和未知节点与信标节点间测距，即可估计未知节点坐标。为了减小节点定位误差、降低额外通信开销、提高算法对测距噪声的鲁棒性，该算法使用角度权重函数和权重多边形等手段，以避免使用三个信标节点形成的奇异组合而得到的信息。ACT 算法及后面的定位算法 (IACT 、ACQ) 能用于其它基于测距的定位系统，如 GPS 系统、雷达系统、水下测距定位系统等。 第5章提出二维节点定位算法的改进改进的循环三边组合测量法(IACT)。为了降低循环三边组合测量法 (ACT) 的计算复杂性，本算法使用了不同的角度权重函数，以避免计算过程中三角函数运

13、算，并只选择其中具有较大权重值的 m 个三边测量组合进行计算，以进一步减少算法中乘除法运算次数。 IACT 算法只要稍加变化即能用于降低循环四边组合测量算法 (ACQ) 的计算复杂性。 第6章提出用于三维节点位置感知算法循环四边组合测量法(ACQ) 。算法使用特别的权重函数、权重多面体和权重重心法等方法估算未知节点的几何位置。它的主要特点是：能用于三维空间节点精确定位，并能保证对测距噪声的鲁棒性，因为定位时额外通信很低，所以算法具有能量高效性。 第7章提出基于 RSSI 的加权最小二乘估计的节点定位算法 (WLS) 。该算法利用能反应信道特征变化的系统模型，并选取能加快收敛速度的初始点。WLS

14、 算法的主要特点是：能同时估计未知节点的几何坐标及信道衰减系数、定位精度较高、能适应环境变化。算法不需要复杂的附加设备，因而能明显减小节点体积、降低成本和能量消耗。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 论文对四种节点定位算法及汇聚节点的拥塞控制算法进行了仿真实验和性能评价，结果验证了算法的有效性。6.期刊论文徐小辉. 李磊民. 文贵印. 伍春. XU Xiao-hui . LI Lei-min. WEN Gui-yin

15、. WU Chun一种蓝牙传感器网络的设计与实现-传感器与微系统 2007,26(9) 介绍了一种用于广场环境监测的蓝牙传感器网络,该网络系统由散布于广场四周的多个蓝牙传感器节点采集和处理环境信息,并通过广场巡检智能小车收集各个蓝牙传感器节点数据 ,从而综合监测广场复杂环境 .研究了蓝牙传感器网络的节点定位和电源问题,讨论了传感器节点的设计原理 ,论证了根据传感器节点信息调整广场状态的可行性.大量实验表明 :该网络系统稳定性好、通信效率高 ,可广泛应用于环境监测等类似领域.7.期刊论文皮兴宇. 于宏毅 基于共线度的传感器网络节点定位性能分析-系统工程与电子技术 2008,30(7) 节点定位是

16、无线传感器网络一个很重要的研究内容.提出一种新参数 - 共线度来分析一组三个参考节点的不同部署对传感器网络节点定位性能的影响,同时从理论上提出并证明了该参数对定位性能影响程度的两个定理.仿真实验显示 :该参数有助于分析传感器网络节点的定位性能,并为选择良好的参考节点组合来进行有效定位提供了一个可行的参考指标.8.期刊论文陈鑫 一种动态传感器网络中可行的节点定位策略-计量与测试技术 2008,35(5) 到目前为止 ,几乎所有的传感器网络节点的定位研究都是基于静态的传感器网络,但是在节点动态移动的情况下 ,静态传感器网络中的节点定位策略不能在动态传感器网络中很好的应用 ,本文基于上述考虑 ,提出

17、了一种在动态异构传感器网络中可行的节点定位方法并用仿真试验验证了其性能.9.学位论文王博 基于跳数比率的无线传感器网络节点定位技术研究2009 节点定位技术是无线传感器网络（ WSN）的主要支撑技术之一，即根据少数已知位置的节点，按某种定位机制确定自身位置。WSN中的传感器节点在存储、计算和电池供电等方面的能力有较大的限制，因此在保证一定定位精度的前提下，研究具有较低的计算复杂度和较低的节点间通信开销的定位算法，从而减低功耗、延长网络生存时间，对于WSN的实际大规模应用具有重要的理论意义和应用价值。 本文首先对 WSN节点定位技术的基本原理、计算方法以及性能评价指标等方面进行研究总结，分析了现

18、有各类定位算法的基本思想、应用背景及性能。重点对适用于较大网络规模的 DV-Hop 算法进行研究，深入分析了该算法的特点，针对其通信负载大、节点较少时定位误差大等缺点，提出了一种改进算法。该算法采用网格型网络拓扑结构，通过设置不同通信范围的主副两级锚节点进行辅助定位，将整个定位过程分为粗略位置约束和精确计算两阶段：根据节点接收的信号强度，利用其与节点间欧氏距离的线性反比关系来缩小定位范围，限制第二阶段中节点通信的区域，同时为最后的定位结果设置过滤条件；在缩小的区域内进行一次网络泛洪来统计节点间最小跳数，用跳数比率构造Apollonius Circle ，最终利用三边测量法和最大似然估计法进行节

19、点定位。改进后的算法在 Crossbow 的MoteWorks20F 平台上、使用 IRIS节点对其网络通信负载、定位精度、边缘稳定性等指标进行了实际对比测试和验证。结果表明，改进后的定位算法在不增加硬件开销的基础上，与传统的DV-Hop 算法相比，实现了网络通信负载的大幅降低，定位精度较高且边缘稳定性较好，同时在一定程度上降低了系统计算复杂度，达到了预期要求。10.期刊论文吴晓蓓 . 黄成. 徐志良 . WU Xiao-bei . HUANG Cheng. XU Zhi-liang传感器网络工作效率研究- 南京理工大学学报（自然科学版）2005,29(z1) 该文简要介绍了传感器网络的构成 ,综合分析了传感器网络工作效率相关技术的研究,重点介绍了在传感器网络中与效率分析有关的系统节能策略、网络连通性问题及节点定位问题 ,提出了几种针对这些问题的解决方法 .最后,指出了需要进一步研究解决的相关课题.本文链接： http:/ 年7月26日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -