无线传感器网络中一种改进的凸规划定位算法.pdf

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1、第27卷第8期传感技术学报Vol_27No．82014年8月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSAug．2014AnImprovedConvexLocalizationAlgorithminWirelessSensorNetworkXIANGMantian，LUOSilt，DAIMeisi(SchoolofSoftware，NanchangUniversity，Nanchang330029，China)Abstract：Thispaperconsidersthelocalizationalgorithmso

2、fwirelesssensornetwork．Amongthesealgorithms，Tradi—tionalConvexalgorithmcostsalittle，butitsaccuracyislowbecauseitusesthecenterofthepolygonsasthelocali—zationresult．Insteadoflocalizatingunknownnodesfromthoseinvalidpositionscontainedinthealgorithm，anim—provedConvexlocalizatio

3、nalgorithmnamedConvex—CIS(CircleInShadow)wasproposed．Toachievehigherlocali—zationaccuracy，Convex—CISusesthemaximuminscribedcircleofthepolygonsSOthatitcanexcludethoseinvalidpositionswithlowpowerconsumption．Moreover，thesimulationresultsshowthatConvex—CIScanimprovethelocali—z

4、ationaccuracyforthoseunknownnodes．Keywords：wirelesssensornetwork；convex；maximuminscribedcircle；localizationEEACC：6210C；6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2014．08．024无线传感器网络中一种改进的凸规划定位算法术向满天，罗嗣力，戴美思(南昌大学软件学院，南昌330029)摘要：本文以无线传感器网络中的凸规划(Convex)定位算法为研究对象，针对传统凸规划算法引入无效区域导致定位精度不

5、高的问题，提出了一种改进定位算法Convex．CIS(CircleInShadow)。Convex—CIS算法在传统凸规划算法基础上，在不增加节点开销和硬件设施的情况下，以多边形的最大内接圆圆心作为定位结果，减少影响定位精度的无效区域，进而降低未知节点的定位误差。仿真表明，Convex-CIS算法能有效提高无线传感器网络中未知节点的定位精度。关键词：无线传感器网络；凸规划；最大内接圆；定位中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号：1004-1699(2014)08—1138-05无线传感器网络(WirelessSensorNetwork

6、，然是个不可忽视的问题。WSN)是一种以通信为中心的网络⋯。近年来，随根据具体环境情况和误差范围，定位的条件和方着国内外的无线技术的发展，无线传感器网络在军法会有所不同，因此要针对具体的应用设计采用适合事、医疗、航空、工业、农业、环保等领域大量应用。的定位算法。目前无线传感器网络定位技术还有较在无线传感器网络众多的关键技术中，定位技术有大的研究空间，主要集中在传感器节点测距硬件技术着重要的意义。当一件事务被感应器监测到时，首的研究、传感器网络定位算法仿真平台的研究与开发先最关键的就是了解其所发生的的地点，定位技术和基于复杂地理条件下的定位算

7、法研究等方面J。的优劣直接影响到无线传感器网络的发展。加州大学伯克利分校的Doherty等曾提出了凸虽然国内外提出了很多关于传感器网络节点的规划(Convex)定位算法J，该算法的基本思想，是定位算法，但目前现有的无线传感器网络节点定位将无线传感器网络中点到点的通信模型转化为以节算法仍然存在测距方法受环境影响大、误差大、算法点位置为子集的一组几何约束，将网络视为一个凸复杂度高、能耗大、不适用于移动节点定位等问集，从而解决此凸约束优化问题。如何解决传统题。例如精度较高的基于测距(Range—Based)算Convex定位算法的覆盖面低、定位精

8、度差等缺法，虽然采用硬件测距可以提高定位精度，但在保障点，是一个需要深入研究的问题。通信效率和收敛速度等方面的同时，却增加了传感本文针对传统凸规划Convex算法，提出一种改器节