基于量子行为粒子群优化算法的定位技术研究.pdf

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1、58传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第31卷第5期基于量子行为粒子群优化算法的定位技术研究赵吉，纪志成(1．江南大学电气自动化研究所，江苏无锡214122；2．无锡城市职业技术学院电子信息工程系，江苏无锡214000)摘要：针对无线传感器网络(WSNs)节点定位问题，阐述了WSNs的分布迭代式定位方法研究。这种方法将每次迭代后定位的节点作为其余未知节点的参考节点．同时将基于测距定位问题看成一个多维优化问题，并提出利用具有快速收敛能

2、力的量子行为粒子群优化(QPSO)算法进行求解。最后将仿真实验结果与粒子群优化(PSO)算法进行比较，表明QPSO算法在优化性能上优于PSO算法，有效提高了节点定位精度，证明该方法的有效性。关键词：量子行为粒子群优化算法；粒子群优化算法；定位；无线传感器网络；分布迭代式中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000--9787(2012)05-0058-04Research0nlocalizationtechnologybased0nquantum-behavedDart⋯icleSWar

3、mOot』i●mi●zat·i●onal●20rl●tJn■m；IcZHAOJi，_．JIZhi．cheng(1．InstituteofElectricalAutomation，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China；2．DepartmentofElectronicInformationEngineering，WuxiCityCollegeofVocationalTechnology，Wuxi214000．China)Abstract：Aimingattheprob

4、lemofnodelocalizationinwirelesssensornetworks(WSNs)，thedistributediterativelocalizationmethodresearchofWSNsisdescribed．Oncethenodesgetlocalized，theyactasreferencesfortherestofnodes．Theranging—basedlocalizationproblemisformulatedasamulti·dimensionalopt

5、imizationissue，andthequantum-behavedparticleswarmoptimizationalgorithm(QPSO)whichhasquickconvergenceabilityisusedforsolutions．Thesimulationresuhsarecomparedwiththeparticleswarmoptimization(PSO)algorithm，itshowsthatQPSOalgorithmoutperformsthePSOalgorit

6、hmandimprovethenodelocalizationprecisioneffectively，whichimprovesthevalidityofthepresentedmethod．Keywords：quantum—behavedparticleswarlnoptimization(QPSO)algorithm；particleswamioptimization(PSO)algorithm；localization；wirelesssensornetworks(WSNs)；distri

7、butediterative0引言法都有一个共同的特点，它们利用具有绝对位置经验的一无线传感器网络(wirelesssensornetworks，WSNs)是一组传感器(信标或锚节点)来估计未知位置的传感器(目标种由分布式自主节点组成，通过节点间相互协作感知环境节点)。因此，WSNs定位技术可分为2个阶段：1)测距的网络。节点定位技术属于WSNs应用支撑技术，在阶段(rangingphase)，算法确定目标节点和邻近锚节点之WSNs体系中占有重要地位。对于大多数的WSNs应用，不间的距离；2)目标

8、节点使用广泛的距离信息进行位置估知道节点位置而感知的数据是没有意义的，位置信息的引计。无论使用何种测距法，实际的定位系统都会产生测量入使得WSNs节点的输出从单一的{数据}变为{数据，位误差，从而导致带有误差的估算位置。因此，节点定位技术置}形式，从而为许多新型应用如基于位置的路由、跟踪、的精确性对节点间的测距准确度是非常敏感的。建筑物形变测量等打开了途径。传感器节点位置的定位可以使用几何方法完成，对非近几年，提出了一些传感器节点定位的算法，特别是在线性方程组求解出精确的位置点；或