硕士论文无线传感器网络定位算法的研究报告

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1、-硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目无线传感器网络定位算法的研究.---摘要传感器节点的位置信息在无线传感器网络的监测活动等应用中起着至关重要的作用。而取得节点位置信息较简便、快捷、精确的方法是通过手动设定或携带GPS定位设备等手段，但通过这种方式获取的成本很高。因此，较好的方法是采用定位算法进行估计。本文将主要研究基于多维标度的无线传感器网络定位算法。首先，本文在查阅大量相关文献的基础上，综述了无线传感器网络的研究背景、研究意义及现状，并介绍了无线传感器网络的结构、特点以及典型的定位算法。其次，介绍了

2、多维标度技术及其在无线传感器网络定位算法中的应用。在分析经典MDS-MAP定位算法的基础上，提出基于Hop-Euclidean的MDS-MAP(D)定位算法。该算法先采用分簇的算法，将大规模网络分成多个具有簇首的局部网络，在局部网络中通过Hop-Euclidean算法计算邻居节点间的欧氏距离来代替MDS-MAP算法中的所使用的最短路径距离，这样不仅提高了定位精度，而且有利于网络的扩展。再次，针对分布式加权MDS定位算法不能适应网络连通度变化、网络拓扑不规则且收敛速度较慢的不足，提出一种改进算法。本文采用的加权机制与邻居选择机制综

3、合考虑1跳邻居数目、节点自身定位精度与测距误差，并且引入最速下降法优化其目标代价函数。最后，采用Matlab仿真平台从定位误差、拓扑结构等方面对提出的两种改进算法进行仿真分析并与原来算法做比较。仿真结果表明，提出的算法在定位精度提高的情况下对不规则、大规模网络有很好的适应性。关键词：无线传感器网络；多维标度；Hop-Euclidean算法；分布式加权；邻居选择机制.---.---AbstractLocationinformationhasplayedanincreasinglyimportantroleinmanyapplica

4、tionsofwirelesssensornetworks,suchasmonitoringactivitiesandsoon.Thesimple,quickandprecisewaytoobtainlocationinformationiseithertosetupmanuallyortoinstallGPS,whichwillwasteavastamountoftimeandhumanresources.Abetterwaytoobtainlocationinformationistousethelocalizational

5、gorithm.Inthispaper,wemainlyfocuseontheresearchofwirelesssensornetworklocationalgorithmbasedonmulti-dimensionalscaling.Firstly,theresearchbackground,significanceandstatusforWSNaresummarizedinthispaperbasedonlargeamountofrelatedliteratures.Andtheframework,characterist

6、icsandtypicallocalizationalgorithmsofwirelesssensornetworksareintroduced.Secondly,inthispaper,wegivedetailsofclassicalmultidimensionalscalinganditsapplicationinwirelesssensornetworklocationalgorithm.BasedontheanalysisoftheclassicMDS-MAPofthelocationalgorithm,thispape

7、rpresentsHop-EuclideanbasedMDS-MAP(D)locationalgorithm,whichusestheclusteringmethodtodividelarge-scalenetworkintoseverallocalnetworkswithclusterhead,andinthelocalpositioning,usingtheHop-EuclideanalgorithminplaceoftheshortestpathdistancetocalculateEuclideandistancebet

8、weenthenodesneighbor.Obviously,thisalgorithmnotonlyincreasesthepositioningaccuracy,butalsoisbeneficialtotheexpansionofthenetwork.Th