复杂三维环境下节点定位算法研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文复杂三维环境下节点定位算法研究作者姓名：周锟指导教师：刘志刚教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：硕士学位学科类别：工学学科专业名称：通信与信息系统论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月评阅人：夏茂辉、韩英华东北大学2014年6月万方数据AThesisinCommunicationandInformationSystemsStudyonNodeLocationinComplicatedThree1r、●●■‘■一●‘JJ

2、lmenS10nalEnVlronmentByZhouKunSupervisor：ProfessorLiuZhigangNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢：也思。学位论文作者签名：J习乡髟日期：弘／够，石万学位论

3、文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年酉学位论文作者签名：l习秒纪导师签名：签字日期：加烨石，落签字日期：扣只M0w万方数据东北大学硕士学位论文摘要复杂三维环境下节点定位算法研究摘要无线传感器网络作为新一代的智能网络，具有覆盖面积广

4、，自适应能力强，自组织性和自愈性等特点，广泛地应用于医疗、环境、军事等领域。定位技术是无线传感器网络的关键技术之一。本文介绍了无线传感器网络的关键技术和特点以及节点定位的研究现状，系统地分析了无线传感器网络定位算法及其性能评价指标，深入研究了三维节点定位算法。已有三维定位算法利用静态的信标节点实现普通节点的三维定位，定位精度和定位率依赖信标节点数量，而信标节点数量增加时，提高了网络成本和能量消耗。针对这些问题本文引入了一个可移动的辅助设备，发送移动的信标信息，实现节点的三维定位，并推导了三维节点定位的基

5、本定理，规划了辅助设备的运动轨迹。在算法第一阶段普通节点被动的接收信标信息，利用RSSI测距方法获得与信标信息的距离，利用三维多边定位法计算自身位置。考虑到在实际环境中部分普通节点无法接收到满足条件的信标信息的情况，在节点第一阶段被动定位的基础上提出了第二阶段的主动定位过程，提高节点定位的成功率。此外还给出了节点的定位流程以及所涉及的信息的数据包格式。分析了影响节点定位误差的因素以及这些因素对坐标估计值的影响，分析了各阶段参与定位的普通节点的能量消耗大小。最后，对本文算法进行仿真验证，并与三维DV．Ho

6、p算法进行比较，仿真实验结果显示，所提出的算法定位率高，节点能耗小，算法性能稳定。在平均定位误差、定位率以及平均能量消耗这三个指标上均优于三维DV．Hop算法。关键词：无线传感器网络；节点定位；三维环境；辅助设备．II．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractStudyonNodeLocationinComplicatedThreeDimensionalEnvironmentAbstractAsanewgenerationofintelligentnetworks，WSNischaracterize

7、dwithwidecoverage，s仃ongself-adaptability,self-organizationandself-healing，extensivelyusedinthefieldofhealthcare，theenvironment，military,etc．LocationtechnologyisoneofthekeytechnologiesinWSN．ThepaperdescribesthekeytechnologiesandfeaturesofWSN，theresearchst

8、atusofnodelocation，andanalyzesthelocmionalgorithmsofWSNandtheperformanceindicatorssystematically，andalsostudysthethree—dimensionalnodelocationalgorithmsindepth．Theexistingthree-dimensionallocationalgorithmsutilizestaticbea