基于跳距误差修正和粒子群优化的无线传感器网络定位算法研究

《基于跳距误差修正和粒子群优化的无线传感器网络定位算法研究》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、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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重麽蜜＆电太堂或其他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：歇劲-锄，签字日期：pl乙年J月弓f日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重麽查E电太堂有关保留、使用学位论文的规定，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。本人授权重麽由g皇太堂可以将学位论

2、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：张曼无厦渺导师签名：签字日期：侧V年，月弓1日签字日gq：护IV年y月亨1日重庆邮电大学硕士论文摘要随着传感器技术的进步和嵌入式设备的发展，无线传感器网络开始大规模普及。传感器网络因其节点低成本、低能耗、多功能的特点，在军事国防、城市管理、抢险救灾、医疗卫生、环境监测等领域得到广泛应用。在绝大多数应用领域中，传感器网络获取的信息与节点自身的位置息息相关，在缺少节点自身位置信息的情况下，传感器节点获取到的信息没有任何意义。而

3、由于传感器网络的特殊性，传感器节点往往是通过飞机随机撒播在待监测区域，这样就无法得知节点具体的位置信息，我们只能采用一些算法通过少数已知位置的节点来定位网络中其余的未知节点。本文首先介绍了无线传感器网络的基本特点，然后介绍了无线传感器网络中定位算法的原理、技术特点及基本计算方法，对定位算法的分类做了说明，并对基于测距和与距离无关的不同算法的定位性能进行了分析；在此基础上，本文重点研究了与距离无关的DV-Hop定位算法，在深入研究DV-Hop算法的基础上，针对DV-Hop定位算法的不足，对DV-Hop基本算法进行了改进。本文提出了一种基于跳距误差修正和粒子群优化的DV-Ho

4、p改进算法。改进算法针对DV-Hop基本算法中估计距离误差较大的不足，通过计算使锚节点实际距离与估计距离差值最小化，同时引入加权因子，改进了原始DV-Hop算法中计算平均每跳距离公式；针对未知节点计算坐标时受估算距离误差影响，坐标位置可能存在较大偏差的不足，引入了粒子群优化算法，并对基本的粒子群算法做了改进，通过对粒子群算法中学习因子的自适应改变，加强了种群前期的选择多样性以及后期的收敛速度，提高了粒子群算法的性能。在此基础上将粒子群算法和节点定位算法相结合，通过粒子群算法对未知节点的坐标进行迭代优化，从而提高了定位精度。最后，本文通过仿真实验分析了改进算法的性能。仿真实

5、验表明：相比基本DV-Hop定位算法，在不同测距误差、不同节点数、不同锚节点数、不同锚节点比例和不同节点通信半径的条件下，改进后的算法都有更好的定位效果，且能保证较高的定位覆盖率。这说明改进后的算法具有更好的抗误差性、收敛性和稳定性，具有更高的定位精度。关键词：无线传感器网络，节点定位，DV-Hop定位算法，平均每跳距离，粒子群优化算法重庆邮电大学硕士论文AbstractWiththeprogressofsensortechnologyanddevelopmentofembeddedequipment，thewirelesssensornetworkbecomesmore

6、andmorepopular．Becauseofitslowcost，lowenergyconsumptionandmorefunctions，thewirelesssensornetworkhasbeenusedinmanyfields，suchasnationaldefense，citymanagement，emergencyrescue，andSOon．Inmostfields，nodes’positionisimportant，withoutnodes’position，otherinformationisuseless．However，sensornodesar

7、eoftenspreadrandomlybyairplane，whichwecan’tgettheparticularpositionofeachnode；therefore，weusesomealgorithmstolocateunknownnodesthroughsomeanchornodes．Thispaperfirstintroducesbasiccharacteristicsofwirelesssensornetwork，andintroducestheprinciple，characteristicsandcalc