锚节点稀疏环境下蒙特-卡罗盒定位算法.pdf

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1、2014年第33卷第8期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)131DOI：10．13873／J．1000-9787(2014)08-0131--03锚节点稀疏环境下蒙特一卡罗盒定位算法刘宏，张子扬，魏浩鹏(江西理工大学电气工程与自动化学院，江西赣州341000)摘要：提出一种适用于锚节点稀疏环境下的蒙特一卡罗盒定位(SDANMCB)算法。算法在定位过程中将定位精度高的节点转换为虚拟锚节点来辅助其他待定位节点进行定位；同时根据采样箱的面积和附近锚节点数量调整定位所需要的样本数；滤波后根

2、据样本的后验分布调整样本权重。仿真结果表明：算法在定位精度、采样效率上都有明显提升，并且在锚节点密度较低时定位效果有较大改善。关键词：无线传感器网络；锚节点；蒙特一卡罗；采样优化中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)08-0131-03Monte·CarloboxedlocalizationalgorithmforsparseanchornodesenvironmentLIUHong，ZHANGZi—yang，WEIHao—peng(SchoolofElectricalEngineeringandA

3、utomation，JiangxiUniversityofScienceandTechnology，Ganzhou341000，China)Abstract：ProposeasparsedistributedanchornodeMonte-Carloboxed(SDANMCB)localizationalgorithm，whichtransfernodewithhighpositioningprecisiontovirtualanchornodetoassistothernodesforlocalization；accordingtoa

4、reaofsamplingboxandneighbouranchornodeamountstoadjustsamplenumbersneededforpositioning；afterfiltering，adjustweightofsamplesaccordingtoposteriordistributionofsample．Simulationresultsshowthisalgorithmhasobviousimprovementinlocalizationprecision，samplingeficiency，andinlowan

5、chornodedensity，localizationeffecthasgreatimprovement．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；anchornode；Monte—Carlo；samplingoptimization0引言信息的误差会使节点的通信半径很难一致这一问题，通过在无线传感器网络(WSNs)的实际应用中，节点经常将DV—Hop和MCL结合多跳方式来解决这一问题。但由处于移动的状态，网络内节点之间约束关系不断地发生变于网络中节点时刻移动着，因此，多跳会降低定位精度；文化，如何在

6、移动WSNs中实现节点高效、高精度定位是献[6]考虑到待定位节点周围的锚节点数量并不相同，而WSNs的研究热点之一J。这种差异性最终会导致节点的定位精度不同，针对这一现对于节点的移动性研究，HuL等人将移动机器人定位象提出一种基于临时锚节点的蒙特一卡罗定位方法，通过虚中广泛应用的蒙特一卡罗定位(Monte—Carlolocalization，拟锚节点来辅助待定位节点进行定位。相较于MCB算法，MCL)改进成适用于WSNs的定位方法，但当锚节点密度该算法对节点的定位精度有所提升。较低时，算法的采样效率会大幅下降；之后有学者提出的蒙针对上述

7、问题，本文提出一种适用于锚节点稀疏环境特一卡罗盒(Monte．Carloboxed，MCB)算法在采样时期引下的蒙特一卡罗盒(SDANMCB)定位算法，在定位中通过阈入锚节点信息来锁定采样区域，以期提升采样的效率；文值选出定位精度好的节点来辅助其他节点定位，实现节点献[4]引入运动轨迹模型来优化采样区，对样本的权值进间的相互优化。根据采样箱面积和锚节点数量调整定位所行优化，通过曲线拟合优化节点的采集区域，减少了采样次需样本数；在粒子滤波阶段后，根据样本后验分布调整样本数，使得定位准确性有所提升。但是算法需要节点前3个权重，进一步提升节点

8、定位精度。时刻位置数据，导致内存空间扩大；文献[5]根据节点测距收稿日期：2014-05-28基金项目：国家自然科学基金资助项目(61163063)第8期刘宏，等：锚节点稀疏环境下蒙特一卡罗盒定位算法133