基于移动锚节点的无线传感网三维节点定位方法研究.pdf

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3、I8B~¥B;tt,Jj:fA'rf~bjjIJB硕士学位论文基于移动锚节点的无线传感网三维节点定位方法研究StudyonThree-dimensionalLocalizationMethodBasedonMobileAnchorinWirelessSensorNetwork作者姓名：袁博学科、专业：通信与信息系统研究方向：移动通信学号：0210767指导教师：封志宏完成日期：2015.04兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要近年来，无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)在智能医疗监护、环境监

4、控、军事侦察等诸多领域发挥着越来越重要的作用。WSN在诸多领域的应用都需要对节点自身位置的定位，离开了位置信息，WSN感知的数据也就失去了意义。目前WSN定位技术的研究主要集中在二维平面，而现实环境中的传感器节点基本都分布在三维场景中。因此，研究具有高精度、低成本、低能耗的无线传感器网络三维空间节点定位技术及求精方法已成为目前WSN研究最重要的方向之一。首先，本文综述了无线传感器网络的研究背景、意义以及支撑WSN网络的关键技术，同时对无线传感器定位技术以及目前国内外发展现状，特别是对目前定位技术中具有代表性的定位模型、算法进行了阐述。随后介绍了定位技术的相关概念、性能指标及其

5、分类。其次，定位技术的定位精度很大程度上取决于WSN网络中锚节点密度的大小，而锚节点的多少直接决定网络成本的高低。另外，国内外研究目前大多停留在二维层面，对三维空间下的定位技术研究还不充分。因此，本文对三维空间下基于移动锚节点辅助定位技术进行了学习后，提出改进算法：在三维场景下基于接收信号强度指示(ReceivedSignalStrengthIndicator,RSSI)测距并利用移动锚节点辅助定位算法，同时，采用移动锚节点按照改进轨迹移动，不仅能够实现三维定位，而且可以解决在固定锚节点较少环境下对未知节点的定位问题。再次，RSSI测距硬件要求低，定位精度较高，但RSSI测距

6、需要依靠传感器节点接收信号的强弱来实现定位，容易被环境等因素所干扰，导致由RSSI得出的位置信息存在着一定误差，本文通过对RSSI测距的原理、影响因素、其改进算法ERSS的学习研究后，在ERSS算法的基础上对RSSI值进行修正，对符合ERSS条件的RSSI值通过加权质心算法，再进行扩展卡尔曼滤波处理，实现对RSSI的优选，从而提高定位精度。最后，通过Matlab搭建了一个能够适用于多种算法的公共平台，通过仿真验证，本文改进方法与传统定位方法相比，在定位精度、执行时间、网络覆盖率等方面有了一定的提升。关键词：无线传感网；三维定位；接收信号强度指示；移动轨迹；求精论文类型：应用研

7、究-I-基于移动锚节点的无线传感网三维节点定位方法研究AbstractInrecentyears,WirelessSensorNetwork(WirelessSensorNetwork,WSN)playsmoreandmoreimportantroleinintelligentmedicalcare,environmentalmonitoring,militaryreconnaissanceandsoon.TheapplicationsofWSNinmanyfieldscannotleavethenod