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无线传感器网络节点定位算法研究

刘静  
【摘要】: 无线传感器网络(Wireless Sensor Netwrok, WSN)综合了微机电技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术、计算机网络技术和无线通信技术等多种技术,能够实时监测、感知、采集和处理各种信息,并将其传送到用户端,是一种全新的信息获取和处理技术,并且在军事领域和民用领域都有着广泛的应用。 无线传感器节点定位技术是目标识别、定位跟踪、监控等众多应用的前提,是无线传感器网络的重要支撑技术之一。因此,随着对无线传感器网络研究的不断深入,节点定位问题成为一个研究热点。 本文针对无线传感器网络节点定位算法进行研究。首先概述了无线传感器网络定位技术的研究现状和意义,阐述了节点定位基本原理,介绍并分析了几种典型的分布式定位算法,分析得出每种算法都有各自的适用范围,并给出了分布式定位算法的一种常用模型。然后,重点研究了DV-distance算法,通过对它的仿真和分析,发现折线误差和测距误差对该算法的定位精度的影响比较严重,因而,结合分布式定位算法的常用模型,提出了一种新的基于RSSI的分布式定位算法。新算法将无线传感器网络的路由设置为2跳,以减小折线误差,并且分为两个阶段,第一阶段进行初步定位,在此阶段中引入一种利用两个锚节点定位的方法,以提高定位覆盖率。第二阶段是循环求精阶段,以第一阶段的估计为初值通过扩展卡尔曼滤波(EKF)进行定位求精。 利用MATLAB7.0对本文算法进行了仿真,实验结果表明在锚节点比例较低时,仍能达到较高的定位精度。与DV-distance算法相比,在相同条件下,本文算法的定位精度和覆盖度都得到提高。


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