無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位問題研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)融合了嵌入式計算技術(shù)、感知技術(shù)、微機電技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)、無線通信技術(shù)，是一種全新的獲取、處理信息的方式。傳感器節(jié)點定位作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要支撐技術(shù)，已經(jīng)成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的一個重要研究方向。本文圍繞無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位這一課題進行深入的探討。
　　 首先，本文綜述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用領(lǐng)域，系統(tǒng)的研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位的幾類經(jīng)典

2、算法，總結(jié)了節(jié)點定位算法的分類準則和評價指標。
　　 其次，結(jié)合質(zhì)心算法簡單、易于實現(xiàn)和泰勒級數(shù)展開定位法定位精度高的優(yōu)點，提出了一種基于改進加權(quán)質(zhì)心的泰勒級數(shù)展開定位算法。針對質(zhì)心算法定位誤差大的缺點，對每個鄰居錨節(jié)點附加一個基于RSSI值的權(quán)值來提高定位精度。針對質(zhì)心算法在錨節(jié)點密度低時定位率較低的缺點，把已定位的普通節(jié)點當(dāng)作錨節(jié)點對其它未定位節(jié)點進行定位來提高定位率。針對泰勒級數(shù)展開定位法沒有考慮RSSI測距誤差隨測量距離

3、增大而增大的問題，設(shè)計了一個正定對角矩陣來減小RSSI測距方法對定位結(jié)果的影響。用改進加權(quán)質(zhì)心算法的定位結(jié)果作為泰勒級數(shù)展開定位法的初始位置，在一定程度上克服了泰勒級數(shù)展開定位法對初始位置敏感的缺點，從而得到精度更高的解。MATLAB的仿真結(jié)果表明，本文改進的算法在錨節(jié)點密度較低時定位精度略優(yōu)于經(jīng)典的質(zhì)心算法，但定位率遠高于經(jīng)典的質(zhì)心算法；在錨節(jié)點密度較高時定位精度遠高于經(jīng)典的質(zhì)心算法。
　　 最后，以基本粒子群優(yōu)化算法為基礎(chǔ)，

4、融入了生物體自動適應(yīng)外界環(huán)境以及在進化過程中發(fā)生小概率變異的思想，提出了一種自適應(yīng)的粒子群優(yōu)化算法。該算法在基本粒子群優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上進行了兩點改進。第一：每次迭代時，種群中的粒子不再公用同一個慣性權(quán)重而是根據(jù)自身適應(yīng)值與種群中其它粒子適應(yīng)值的關(guān)系，自適應(yīng)的調(diào)節(jié)下次迭代時自身的慣性權(quán)重，以加快種群的收斂速度，提高優(yōu)化解的精度。第二：針對粒子群算法在迭代后期收斂速度變慢、可能陷入局部極值的缺點，對全局最佳位置增加了一個概率性的變異操作，這