三峡库区水环境监测网络节点定位研究

《三峡库区水环境监测网络节点定位研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、三峡库区水环境监测网络节点定位研究重庆大学硕士学位论文(学术学位)学生姓名：鲁银芝指导教师：仲元昌教授专业：通信与信息系统学科门类：工学重庆大学通信工程学院二O一四年四月ResearchonnodelocalizationofWaterEnvironmentMonitoringNetworkfortheThreeGorgesReservoirAreaAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegr

2、eeofEngineeringByLuYinzhiSupervisedbyAss.Prof.ZhongYuanchangSpecialty:CommunicationandInformationSystemCollegeofCommunicationEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2014重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要举世瞩目的长江三峡水利工程，已在我国社会经济发展中发挥重要作用。三峡水库水环境安全问题一直倍受关注。而现有的监测设备、方法和手段已不能满

3、足监测任务需求，迫切需要提高三峡库区水环境监测的能力。无线传感器网络具有低成本、微型化、低能耗、自组织等特点，可用于三峡库区水环境监测，便于实现对库区水环境状况进行连续、实时监测和预警。监测应用中，节点提供的监测数据必须带有位置信息，才能准确判断可能存在的污染源。为此，本文在充分利用现有成果的基础上，就应用于三峡库区水环境监测的大规模无线传感器网络节点的定位问题展开研究。根据三峡库区独特的地理分布特征，构建的大规模无线传感器网络呈现出具有明显带状分布特性，常出现C型和Y型等特殊区域分布网络，这给节点定位带来很大困难。现有的定位算

4、法很少考虑特殊复杂环境因素的影响，而且节点在完成定位后无法获知其位置的准确性，只能通过仿真实验数据进行评估。为此，本文在项目实际需求的基础上，结合三峡库区大规模无线传感器网络带状区域特性，将理论分析与仿真实验结合，提出了适用于三峡库区水环境监测网络节点的定位算法。论文主要工作如下：①深入分析三峡库区传感器网络节点分布特性，并分别对复杂区域下的各向同性和各向异性网络进行研究。将博弈论用于传感器节点定位，建立了基于博弈论的传感器节点定位模型，并对模型求解。②给出了基于博弈论的定位算法的具体实现步骤；采用MATLAB仿真平台，验证该算

5、法在复杂分布区域下传感器网络中节点的定位效果，并与另外几种算法相对比。实验证明该算法在各向同性和各向异性网络中均取得良好定位效果。③考虑在具体应用环境中，由于网络中采用某种算法进行节点定位的误差值难以获得，利用统计学中的抽样推断理论，提出一种基于锚节点的定位误差估计方法，实现具体网络中节点定位误差估算。通过对多组网络进行实验，分析估算效果，结果表明该方法能够有效估计具体网络中的节点定位误差。关键词：无线传感器网络，三峡库区，水环境监测，节点定位I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTThreeGorgesProjectha

6、sattractedworldwideattentionandoccupiedanimportantpositioninChina'snationaleconomicdevelopment.ThreeGorgesreservoirwaterenvironmentalsafetyissueshasbeenhighlyconcerned.Theexistingmonitoringequipment,methodsandmeanscannotmeetdemandofmonitoringtasks.Abilityofenvironmen

7、talmonitoringinThreeGorgesreservoirisneedstobeimprovedurgently.Wirelesssensornetworkswhichhavefeaturesaslow-cost,smallsize,lowpowerandself-organizingcanbeusedinThreeGorgesReservoirWaterEnvironmentMonitoring,whichfacilitatecontinuous,real-timemonitoringinreservoirande

8、arlywarning.Formonitoringapplications,inordertoaccuratelydeterminethepossiblesourcesofpollution,datamustbeprovidedwithnodesposition