無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自定位及跟蹤算法研究.pdf

1、廈門大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請?jiān)谝陨侠ㄌ杻?nèi)填寫課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名)：奢狡aof

2、b年r月l占日摘要摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN，WirelessSensorNetwork)是由多量傳感器節(jié)點(diǎn)組成的一個多跳、自組織、動態(tài)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療監(jiān)護(hù)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。定位技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中起到非常重要的作用，掌握傳感器節(jié)點(diǎn)的位置分布，不僅可以對目標(biāo)領(lǐng)域進(jìn)行物體跟蹤，而且有助于提高路由效率，均衡負(fù)載和拓?fù)淇刂?。由于WSN設(shè)備價格、功耗和硬件條件的限制及對定位精度的要求，如何實(shí)現(xiàn)成本低廉、能耗節(jié)

3、儉和精確度高的定位方法一直是研究者們關(guān)注的課題。定位技術(shù)最簡單的方法是采用衛(wèi)星定位技術(shù)，這種方法雖然精度高，但存在成本高、功耗大、室內(nèi)無法有效定位等局限性。因此需要采用一定的機(jī)制與算法來實(shí)現(xiàn)WSN的自身定位與跟蹤。首先，本文介紹了WSN定位技術(shù)的背景、意義和相關(guān)研究成果，分析了定位算法的主要原理和性能指標(biāo)，并通過仿真實(shí)驗(yàn)分析和比較WSN幾種經(jīng)典定位算法中影響性能的幾個因素。其次，為解決WSN采用RSSI方法進(jìn)行自定位時，存在測距誤差的問

4、題，提出基于最速下降法的分布式無錨點(diǎn)定位算法。將測距誤差定義為一個目標(biāo)函數(shù)，使用最速下降法來分布式求解全局非線性優(yōu)化問題，以使這個目標(biāo)函數(shù)最小化。在對測距誤差進(jìn)行正確估計(jì)的基礎(chǔ)上，求得各節(jié)點(diǎn)的相對位置。仿真結(jié)果證明，在無錨節(jié)點(diǎn)且距離測量值存在誤差的情況下，也能夠提高節(jié)點(diǎn)定位精度。最后，提出基于最大似然法的移動節(jié)點(diǎn)跟蹤算法。在密閉走廊、開放走廊和實(shí)驗(yàn)室三種不同場景中通過實(shí)際測試，對信道傳播特性建模的基礎(chǔ)上，錨節(jié)點(diǎn)定期測量移動節(jié)點(diǎn)信標(biāo)的RS