距离无关的无线传感器网络节点定位方法研究.pdf

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2、论文提交日期２０１５年６月１５日、？＂＞、．。？、ｔ一．护‘．ｒ一？＾．■．．＇－．？—南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同王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了谢意。一本人学位论文及涉及相关资料

3、■若有不实，愿意承担切相关的法律责任。蔓碱齋撕研巧生签名；日期：南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可科保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借励；可１＾｜将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可＾＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文皆的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研巧生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。知．《研究生签名：襄伟体导师签名：知柳言日期：度度Studyo

4、nRange-freeLocalizationMethodofWirelessSensorNetworksThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByWeiweiXiaSupervisor:Prof.XiaohuiQiuJune2015摘要随着物联网科技的飞速发展，无线传感器网络有着越来越广泛的应用前景，如应用在国防军事、环境监测、健康医疗、智能家居和企业监控等方面。同时无线传感器网络是许多

5、应用的基础，由于测得的数据信息与传感器节点的位置信息密切相关，因此它的定位精度是一个关键的指标。目前，尽管已经有人提出了大量的节点定位算法，但是大多数还处于理论阶段，因此节点定位仍是一个充满挑战和困难的问题。考虑到节点的成本、能量、体积等因素，未来的研究重点和难点是设计低成本、低能量消耗以及定位精度较高的传感器节点。本文首先介绍了无线传感器网络技术的研究背景和研究意义以及目前国内外研究现状，阐述了基于测距和基于非测距的定位算法原理，以及定位算法的性能评价标准。然后本文重点研究了无线传感器网络中基于非测距的定位算法，在这类技术中使用最为广泛

6、的是DV-Hop算法，其优点是算法简单，易于实现，缺点是使用平均跳距估计距离带来较大的测距误差。其改进算法CDADV-Hop算法通过利用节点间连通性差异提高了DV-Hop定位精度，但算法复杂度较高。基于CDADV-Hop算法，本文给出了改进的CDAD-Hop算法（简称ICDADV-Hop算法），该算法通过限制泛洪广播跳数以及优化锚节点选择策略，减小了锚节点分布不均带来的误差，并根据同一未知节点的不同估计位置与实际位置之间的连通性差异，选出连通性差异最小的位置作为未知节点的最终估计位置。仿真结果表明ICDADV-HOP算法有效的降低了算法的

7、复杂度，并减少了网络通信开销。为了解决DV-Hop在定位时由测距误差带来的定位误差较大的问题，本文引入改进的粒子群算法AEPSO算法对DV-Hop算法进行优化，将未知节点与锚节点之间的估计距离和实际距离之间均方误差作为优化的适应函数，并在粒子群算法中引入自适应权重和优胜劣汰的思想，从而平衡全局和局部搜索能力以及具有较好的收敛性，仿真结果表明该算法能够有效的提高算法的定位精度。最后将ICDADV-HOP算法与AEPSODV-Hop两种算法相结合，利用AEPSO算法对ICDADV-HOP算法的定位结果进行优化，仿真结果表明改进算法具有较好的收

8、敛速度且具有较高的定位精度。关键词:无线传感器网络，DV-Hop算法，连通性差异，粒子群算法IAbstractWiththedevelopmentofwirelesssensornetwork