基于局部信标选择的无线传感器网络定位算法.pdf

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1、第23卷第4期传感技术学报Vo1．23No．4CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．20102010年4月LocalizationAlgorithmBasedonRegionalBeaconSelectioninWirelessSensorNetworksZHANGHongfei，DONGQifen，Ⅲ(CollegeofInformationEngineering，Zh~iangUniversityofTechnology，Hangzhou310023，China)Abstract：Afteranalyzingthetopological

2、relationshipbetweennodes，thispaperproposedanewlocalizationalgo—rithm(RBS-DV—hop)basedonregionalbeaconselectiontosolvetheproblemoflowlocalizationaccuracyintradi—tionalDV—hop．Thebeaconselectionperformsaroundtheunknownnodebymakingatradeofbetweenaccuracyandcomputationalworkload，theprocedureinclud

3、esthecolinearityofbeacons，thehopsbetweenunknownnodeandbeacon，thebeaconspreadrelativetounknownnode．TheexperimentandsimulationresultsshowthattheproposedlocationalgorithmperformswellcompareswithtraditionalDV—hopinlocalizationaccuracyandstability，andmean—while．italsoprovidesafeasiblemethodforsele

4、ctinganoptimalternofbeaconstoreducethelocalizationerror．Keywords：wirelesssensornetworks；localizationalgorithm；beaconselection；RBS—DV—hop；DV—hopEEACC：6150E：7230基于局部信标选择的无线传感器网络定位算法术张鸿飞，董齐芬，俞立(浙江工业大学信息工程学院，杭州310023)摘要：针对DV．hop算法定位精度低的问题，本文分析了节点间的位置拓扑关系对定位精度的影响，提出了一种基于局部信标选择的定位算法(RBS—DV—hop)。该算法

5、权衡了定位精度和计算复杂度，从三方面寻找局部最优的信标节点组，包括信标节点的共线度、未知节点与信标节点的跳数以及信标节点相对于未知节点的分布。仿真结果表明，改进后的算法明显提高了定位精度和稳定性，为合理选择信标节点组进行定位提供了一种方法。关键词：无线传感器网络；定位算法；信标选择；RBS—DV—hop；DV．hop中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)04—0571-06无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的消耗J。测距技术无关的定位机制中，由于节点间廉价微型传感器节点组成，并通过无线通信方式形的跳距不均衡、且通常以折线距离近似代替直线距

6、成的一个多跳自组织网络。位置信息对无线传感器离，使得节点间的距离估计存在较大的误差。特别网络的监测活动至关重要，如战场侦察、环境监测、是在节点分布不均匀、网络拓扑不规则的环境下，测医疗监护等应用都需要知道节点的准确位置信距技术无关的定位机制更容易产生定位误差。息。节点定位对无线传感器网络的应用起着关测量或估计所引起的距离误差，对于节点的自定键性作用，是无线传感器网络的重要研究方向之一。位会产生不利影响，同时也制约了无线传感器网络在无线传感器网络定位算法根据定位过程中是否位置检测、目标跟踪和路由优化等基础应用的进一步实际测量节点间的距离或角度，可分为基于测距技发展。近年来许多学者对

7、已有的定位算法提出了一些改进方法。文献[4]通过规则地部署信标节点以及增术的定位和测距技术无关的定位。基于测距技加信标节点数量的方式来提高定位精度。然而节点的术的定位容易受到环境噪声、多径效应和障碍等干部署通常具有不可控制性，信标节点数量的增加也会扰而出现直接测距误差。为了提高这类节点的测距提高网络的成本。文献[5]提出了Map—growing算法，精度，一般需要增加节点的硬件配备或者提高测距主要适合网络拓扑不规则的情况，但增量式计算网络模块的性能，但同时也增加了网络的成本和能量