無(wú)線感應(yīng)網(wǎng)-分布式定位算法研究.pdf

1、集成了傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)三大技術(shù)而形成的無(wú)線感應(yīng)網(wǎng)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)。本文在簡(jiǎn)要介紹無(wú)線感應(yīng)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，分析和展望了一些有價(jià)值的應(yīng)用領(lǐng)域。作為一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，無(wú)線感應(yīng)網(wǎng)可以在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的大規(guī)模監(jiān)測(cè)和追蹤任務(wù)，而網(wǎng)絡(luò)自身定位正是大多數(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。 無(wú)線感應(yīng)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的自身定位是無(wú)線感應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)研究中的一個(gè)極為重要的部分。在小型的無(wú)線感應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)中，所有的節(jié)點(diǎn)可以人工布置，并實(shí)現(xiàn)手動(dòng)定

2、位。然而隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加，這種方法就很難實(shí)現(xiàn)了。目前可行的方案是只有一部分節(jié)點(diǎn)借助GPS(全球定位系統(tǒng))擁有自身定位能力，而其他的節(jié)點(diǎn)根據(jù)這些節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)信息，通過(guò)計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)自身的定位。 本文概述了無(wú)線感應(yīng)網(wǎng)自身定位系統(tǒng)和算法，及其性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和分類方法，研究了近年來(lái)該領(lǐng)域具有代表性的算法及系統(tǒng)的原理和特點(diǎn)。根據(jù)凸規(guī)劃區(qū)域約束的思想，提出一個(gè)分布式的無(wú)線感應(yīng)網(wǎng)自身定位算法。在這個(gè)算法中，在一個(gè)僅有小部分錨節(jié)點(diǎn)(10％)的無(wú)線感應(yīng)

3、網(wǎng)環(huán)境中，95％以上沒(méi)有硬件定位能力的普通節(jié)點(diǎn)，可以通過(guò)收集周圍節(jié)點(diǎn)的位置信息來(lái)估算自身的位置。針對(duì)精度不足和計(jì)算量大的問(wèn)題，再進(jìn)一步優(yōu)化了算法，提出了可信度等級(jí)概念，并采用了延時(shí)定位和近似縮減，從而有效的減少了運(yùn)算，改進(jìn)了精度。最后通過(guò)仿真環(huán)境模擬了算法，并與凸規(guī)劃算法進(jìn)行分析對(duì)比。 本文還提出了一個(gè)適用于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)環(huán)境的動(dòng)態(tài)無(wú)線感應(yīng)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并將RR算法和凸規(guī)劃算法分別運(yùn)用到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)再次驗(yàn)證了RR算法的性能優(yōu)