水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的研究.pdf

1、作為海洋監(jiān)測的理想媒介以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新興應(yīng)用——水下聲學(xué)傳感器網(wǎng)絡(luò)具有廣泛的發(fā)展前景,例如:對目標(biāo)海域進(jìn)行實時性監(jiān)控,探索海洋資源、監(jiān)測海洋環(huán)境和輔助導(dǎo)航等。
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點收集的有用信息需要結(jié)合其位置坐標(biāo),這樣才有意義,所以多年來,定位作為一個經(jīng)典問題被研究者們廣泛研究。因為水聲信道具有路徑損耗嚴(yán)重、多路徑傳播、多普勒頻移、傳播時延長等特點,結(jié)合傳感器節(jié)點隨洋流漂移的特點,使得水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)相比于陸上無線

2、傳感器網(wǎng)絡(luò)有許多不同的特征,如移動性高、可靠性低、定位精度低、空位維度為3等,這些特點決定了現(xiàn)有的陸上無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)不能直接應(yīng)用到水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)中。
　　在現(xiàn)有的聲速傳播模型、節(jié)點移動模型、水聲信道模型、水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)定位的研究基礎(chǔ)上,本文進(jìn)行了基于移動節(jié)點的距離相關(guān)定位技術(shù)的研究,其主要包括以下2個部分:(1)提出一種基于粒子濾波的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)(簡稱PF_UWSN算法),它是在DNR算法的基礎(chǔ)上提出的,采用比較

3、理想的節(jié)點移動模型,該算法使用包圍盒方法繪制預(yù)測區(qū)域,在預(yù)測階段、過濾階段融入了粒子濾波算法,并且通過理論分析推導(dǎo)出了基于粒子濾波的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的估計誤差下限的期望。實驗表明,與DNR定位算法相比,PF_UWSN定位算法在定位精度上有很大程度的提高。(2)在一種有效的大規(guī)模水聲傳感器網(wǎng)路定位算法(簡稱ELSL算法)基礎(chǔ)上,借鑒高權(quán)重思想,提出基于加權(quán)的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)(簡稱WUWSN算法)。與ELSL算法相比,WUWSN