基于区域划分的各向异性无线传感器网络节点定位算法.pdf

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1、分类号；ＴＰ３９１学校代码：１０６９７密级：公开学号：２０１２２０９４９０ｍ－ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕±导恆巧交’ＭＡＳＴＥＲＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ基于区域划分的各向异性无线传感器网络节点定位算法学科名称：通信与信息系统：ｆ作者：赵小宁指导老师高宝建副教授憐；：．．心游．西北大学学位评定委员会二０－五年六月＇ＭＡＳＴＥＲＳＤＥＧＲＥＥＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮＲｅｇｉｏｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｂａｓｅｄ

2、ｎｏｄｅｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｌｏｒｉｔｈｍｆｂｒａｎｉｓｏｔｒｏｉｃｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓｇｐＳｕｂｅｃｔＮａｍｅ：ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｓｔｅｍｊｙ－ｎＡｕｔｈｏｒ：ＺｈａｏＸｉａｏｉｎｇＳｕｅｒｖ－ｐｉｓｏｒ；Ｐｒｏｆ．ＧａｏＢａｏｉａｎｊＳｃｈｏｏｌｏｆＩ田ｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ’Ｘｉａｎ７１００６９

3、Ｐ．Ｉｌ．Ｃｈｉｎａ，，＜Ｊｕｎｅ２０１５，西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可［＾将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可［＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本

4、声明。学位论文作者签名：瓜小指导教师雜名：杂每夺■年ｆ矣月Ｕ日如年月日（西北大学学位论文独创性声明本人声明；所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：在从１５：年告月Ｕ日摘要一节点定位是

5、无线传感器网络应用的关键技术之。在现有的节点定位算法中，无需测距算法因其其有成本低、不易受环境影响等优势而更适合应用于大规模无线传感器网络中。然而该类定位算法只有在节点密集分布的各向同性网络中才可Ｗ表现出较好的定．位效果，网，当网络为各向异性时络空洞或障碍物的存在会导致部分节点之间的估计距离严重偏离其欧氏距离，从而引起算法定位精度的严重下降。本文通过详细分析典型的无需测距ＤＶ－Ｈｏ法在各向异性网络中应用时引起较大ｐ算一定位误差的原因，提出了种基于区域划分的各向异性无线传感器网络节点定位算

6、法一－－（ＨＣＤＤＶＨｏｐ算法），其主要思想是首先通过本文提出的各向异性区域划分算法将个各向异性网络划分为多个互不重叠的各向同性网络，从而避免网络空桐或障碍物对节－法对节点进行定位ＤＶＨｏ。基点间最短通信路径的影响，其次在每个子网络中应用ｐ算于跳步数的各向异性区域划分算法首先在边界检测结果的基础上利用提出的凹化点识别算法和清洗准则找到网络中的最优凹点和最优凸点，其次对网络边界进行分割，最后一通过最优凹点的邻域边界节点广播区域划分信息，将个各向异性网络划分为多个简单，无需任何额外硬件设

7、施的各向同性网络：该算法的实现只需要依靠网络的连通性信息。－仿真结果表明，无论节点通信半径和信标节点比例怎样变化Ｈｏ比，，与原始ＤＶｐ算法相－－法都显著降低了各向异性网络中节点的定位误差本文提出的ＨＣＤＤＶＨｏｐ算，在各向异性网络中表现出了较好的定位效果。关键词无线传感器网络，各向异性，区域划分，节点定位１ＡｂｓｔｒａｃｔＮ＇ｏｄｅｌｏｃａ巧ｚａｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｉｉｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓａ

8、－ｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ａｍｏｎｔｈｅｅｘｉｔｉｎｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｌｏｒｉｔｈｍｓｒａ打ｅｆｉｒｅｅａｌｏｒｉｔｈｍｉｓｍｏｒｅｐｐｇｇｇ，ｇｇ－ｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｌａｒｇｅｓｃａｌｅｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｌｏｗｃｏｓｔａｎｄｌｉｔｔｌｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆｒｏｍｅｎｖｉｒｏ