三维传感器网络节点定位方法的研究

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1、DissertationSubmittedtoHangzhouDianZiUniVersi坶fortheDegreeofMasterThree．dimensionalL0calizationAlgorithmforNⅥrelessSensorNetworksCandidate：QinTianSupervisor：ProfessorJiangPeng0ct，2012杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品

2、或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。⋯撇：鲁鼢日期：≯脏年f。月竹日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密论文在解密后遵守此规定)⋯一：秀lI驾指导教师签名：日期：肋珥／。

3、月f，夕日4杭州电子科技大学硕士学位论文摘要无线传感网络是涉及多学科高度交叉技术，其综合应用了传感器技术、无线网络技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术及微机电子技术等多方面知识，随着三维空间中无线传感器网络技术的发展，无线传感器网络技术被应用与多种领域，如水下环境监测、有毒气体检测、智能家居环境及医疗救治系统等等多个领域。然而由于无线传感器网络的特殊性，其发展仍面临着许多待解决的问题。如网络路由选择问题、网络中节点故障诊断问题、服务质量机制问题、网络低能耗控制问题、网络数据压缩、融合及传输问题、网络各节点间的时间同步问题及网络中未知节点定位问题等等。本文重点关注三维传感器网络中未

4、知节点定位问题，针对三维无线传感器网络节点定位算法中节点的运动状态，本文从基于节点静止状态的三维无线传感器网络节点定位研究、基于锚节点移动状态的三维无线传感器网络节点定位研究及基于节点移动状态三维无线传感器网络节点定位研究三个方面，提出了三种不同的三维无线传感器网络节点定位算法，三种方法简述如下：(1)基于节点静止状态下无线传感网络中的DRFP一3D算法，提出了一种AC．RL定位方法，该方法根据未知节点与锚节点所在水平面的角度信息，对锚节点与未知节点间的距离信息进行降维处理，使三维定位的需求转变为二维定位，使得在相同参数配置下AC．RL定位方法的定位精度有着明显提高，且在相同定位

5、精度的情况下，AC．RL定位方法降低了对锚节点数量的需求。(2)针对移动锚节点的三维无线传感网络定位算法中011．3D算法，提出了一种FAC定位方法，该方法根据锚节点在移动过程中收集到的未知节点临界通讯信息点，对未知节点进行定位，FAC定位方法只需三个未知节点临界通讯信息点就可开始定位，与ou．3D算法相比减少了一个未知节点临界通讯信息点的需求，并且FAC定位方法将未知节点的通讯半径分为两级，使锚节点在穿越未知节点通信覆盖范围时多了一次获得未知节点临界通讯信息点的机会。在相同参数配置下FAC定位方法的定位精度有着明显提高，且在相同定位精度的情况下，FAC定位方法降低了对锚节点数量

6、的需求，提高了算法响应时间。(3)基于移动特性的蒙特卡罗算法，提出了一种FIMC定位方法，该方法在采样阶段采用模糊化重要性权值采样，滤波时按锚节点与未知节点之间多跳通讯信息滤波，在重采样阶段采用基于粒子群优化的重采样方法，然后用反模糊化方法得出未知节点的估计位置。FIMC定位方法在三维空间中定位精度优于蒙特卡罗算法，而且对锚节点密度的需求低于蒙特卡罗算法，同时在相同的监测区域内FIMC定位方法的可定位节点数量要大于蒙特卡罗算法。关键词：三维空间，移动，节点定位，蒙特卡罗杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTWirelesss觚sorne撕orks(WSNs)isamulti

7、-discipliIla巧tecllIlology’itcontainsavarie哆oftechn010百es，foreX锄叩lew讹：lessnetworktecllIl0109y，e11曲eddedtechnology，dis缸曲utedinf．0锄ationprocessiIlgt。chllolog)raIldmiCroelec仃011ictecllIl0109)r．WimⅡledevelopm肌tofⅡlreedim即sionalSpaCew砌esss％sorn酏wor