一种基于蒙特卡罗法的无线传感器网络移动节点定位算法研究.pdf

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1、第23卷第4期传感技术学报V0l_23No．42010年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．2010AStudyofMobileNodeLocalizationAlgorithmBasedonMCLforWirelessSensorNetworksHUANGMeigen，CHANGXinfeng(ComputerScienceofChongQingofPostsandTelecommunications，Chongqing400065，China)Abstract：Localizatio

2、nisextremelycriticalformanyapplicationsinwirelesssensornetworks．Thispaperresearchesthemobilewirelesssensornetworkslocalizationalgorithmwhichcanbeusedfortheanchornodestaticandlocaliza—tionnoderandommotion．weproposeandanalyzeavariationoftheMonteCarloLocalization(MCL)algo

3、rithm．rI'henodemotionmodel，themotionforecast，andthelocationfilterarediscussedindetail．Viasimulation．theimprove．mentmethodhasoutstandingperformanceindifferentdensityofanchornodes，connectivityandmovementvelocity．Keywords：wirelesssensornetworks；nodelocalization；MonteCarlo

4、；mobileEEACC：6150P一种基于蒙特卡罗法的无线传感器网络移动节点定位算法研究米黄梅根，常新峰(重庆邮电大学计算机科学与技术学院，重庆400065)摘要：定位技术是无线传感器网络中关键的基础支撑技术。文章研究无线传感网中信标节点静止、定位节点随机运动情况下的节点定位方法。在传统MCL算法基础上，提出一个改进定位算法，通过构建节点运动模型，进行运动预测、位置滤波，提高定位精度。仿真结果表明，改进方案在不同的信标节点密度、不同的连接度、不同的节点运动速度等情况下，均表现出了良好的性能。关键词：无线传感器网络；节点定位；蒙特卡

5、罗；移动中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)O4—0562一O5在无线传感器网络(WSN)应用中，节点能够自中，实现低成本、低功耗和高精度的定位，成为当前主确定位置被认为是其基本能力和系统的基本服务的一个难点问题。之一。对于WSN来说，人工部署或为所有网络节点由于节点的移动性，将导致网络的拓扑结构变化配置GPS装置都会受到成本、功耗、拓展性等问题频繁，若采用静态定位算法中的定位机制，则需要频的限制。因此，寻求WSN自身定位机制成为许多研繁地更新节点的位置信息，这将消耗系统的大量资究机构和学者所

6、共同探讨的问题。源，同时也会降低网络响应能力及定位精度。针对节点定位算法有不同的分类标准，根据WSN中节点的移动性，目前学术界已提出一些针对WSN的传感器节点是否移动，节点定位可分为静态定位动态定位算法，如DLS定位算法J、DRL定位算(Staticlocalization)和动态定位(DynamicLocaliza—法_9J、Landscape．3D【lol等，但这些算法普遍存在计算tion)两类。目前针对静态WSN的定位技术方面已量大、硬件需求高或需要较多的信标节点等特点。有不少典型的具有代表性的算法出现。例如：质心由于MCL(

7、MonteCarloLocalization)方法利定位算法、SPA相对定位算法j、凸规划定位算用节点的移动性来帮助定位，给移动无线传感器网法[3I4]、DV—Hop定位算法、Euclidean定位算法以络节点定位问题的解决提供了一个新思路，使越来及MDSMAP定位算法等，这些节点定位算法大多越多的国内外学者以此算法为基础衍生出自己的改没有考虑节点的移动性。然而在很多WSN实际应进方案。如：MCB(MonteCarloLocalization用中，节点是处于运动中的，如何在节点移动的网络Boxed)12]方法，解决了MCL方法采样效

8、率低的问项目来源：重庆市自然科学基金资助(CSTC2009BB2081)收稿日期：2009—11—13修改日期：2009—12—30第4期黄梅根，常新峰：一种基于蒙特卡罗法的无线传感器网络移动节点定位算法研究563题。一种基于测距的M