距离无关的无线传感器网络定位算法研究

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3、个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果，也不包含学位而本人为获得其他使过的成果。对本文研已论文进用究做出重要献的个人或集体均贡在中行了说明并表示谢意。本果由本人承。声明的法律后担支；论文作者签Ｍ秦名年月文曰＾｜分类号密级公开UDC学位论文题目：距离无关的无线传感器网络定位算法研究研究生姓名：刘文春学科专业名称：计算机应用技术研究方向：嵌入式系统论文类型：应用研究申请学位：工学硕士指导教师姓名：潘琢金指导教师职称：教授指导教师单位：沈阳航空航天大学论文提交日期：2016年03月07日论文答辩日期：2016年03月11日沈阳航空航天大学2016年03月SHE

4、NYANGAEROSPACEUNIVERSITYTHESISFORMASTER’SDEGREERESEARCHONRANGE-FREELOCALIZATIONALGORITHMINWIRELESSSENSORNETWORKCandidate：WenchunLiuSupervisor：ZhuojinPanSpecialty：ComputerApplicationTechnologyDate:March,2016沈阳航空航天大学硕士学位论文摘要随着计算机、网络、通讯等技术的高速发展，由大量微型、成本低的节点组成的无线传感器网络(WSN)得到了广泛应用。无线传感器网络是由这些大量节点

5、形成的一种无线自组织、动态的网络。监测区域中的节点之间能够协作地感知需要处理的对象的各种有用信息，如温度、湿度和受力情况等，并把该数据传给用户。定位技术是无线传感器网络进行监控、预报和识别等应用的基础，是无线传感器网络的关键技术之一。携带GPS全球定位系统模块的节点能够定位自己的坐标，但由于无线传感器网络节点数量较大，GPS模块成本高、功耗大，常用的做法是，挑选网络中部分节点安装GPS模块并将它们视为信标节点，而未知节点必须结合一定的定位算法来估计位置。本文主要研究了距离相关和距离无关的定位算法。其中距离相关的算法需要特定硬件来测量两个节点之间的距离，定位误差比较低；而距离无关

6、的算法主要依赖网络的连通度估计节点的坐标，虽然误差较大，但它不需要硬件设施，而且它能够满足很多实际应用的要求。本文主要阐述了几种经典的无线传感器网络定位算法，并深入探究DV-Hop定位算法。由于原始的DV-Hop算法在跳数计算和平均跳距误差较大，因此对原始算法提出了基于跳数和平均跳距这两方面的改进。改进算法首先利用网络的通信半径对跳数进行修正，使节点之间的跳数更接近理想跳数，进而减小平均跳距的偏离程度；同时通过将信标节点假设成未知节点进行重新定位并利用线性搜索算法使信标节点得到最佳平均跳距修正量，从而使平均跳距修正得更为精确；最后对未知节点的平均跳距进行归一化加权，这样就会使节

7、点的平均跳距趋于网络的实际值。通过对改进的DV-Hop算法进行仿真，可以看出改进后算法能够提高2%-3%的定位精度。关键词：无线传感器网络；定位算法；DV-Hop算法；跳数；平均跳距I沈阳航空航天大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofcomputer,networkingandcommunicationstechnology,thewirelesssensornetwork(WSN)whichisconsistedofalargenumberoft