多維標(biāo)度定位及移動錨節(jié)點(diǎn)凸規(guī)劃定位算法研究.pdf

1、在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，環(huán)境科學(xué)、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事反恐、空間探測和災(zāi)害監(jiān)測等，必須以知道信息的具體來源位置作為保障。因此，節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)在無線傳感器中占據(jù)著十分重要、不可或缺的地位。在實際的環(huán)境中，常常會遇到不規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?fù)雜的傳播環(huán)境、不均勻的節(jié)點(diǎn)部署等問題，這對定位算法的性能提出更高的要求。本文對已有定位算法進(jìn)行研究分析，考慮已有算法的不足，針對定位算法在理想環(huán)境與非理想環(huán)境下的定位性能展開研究。通過理論性研究，本文提出了

2、相應(yīng)的改進(jìn)算法，以滿足于定位算法適用性要求。本文的主要工作如下：
　　1．針對經(jīng)典多維標(biāo)度定位算法MDS-MAP(C)以及移動錨節(jié)點(diǎn)凸規(guī)劃定位算法展開研究，分析了原始算法的基本原理、定位性能等。
　　2.由于基于RSS的MDS-MAP(C)采用最短路徑距離代替歐氏距離，并利用SVD分解求解節(jié)點(diǎn)位置，定位精度有待提高。本文針對MDS-MAP(C)算法的不足，提出了一種基于最短路徑距離矩陣修正的MDS-DMC定位改進(jìn)算法。算法通

3、過啟發(fā)性搜索來改善最短路徑距離與歐氏距離之間的誤差，并利用smacof算法代替SVD分解，提高了定位精度，并用提高對不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性。實驗結(jié)果表明，改進(jìn)算法比原算法具有更高的定位精度，并可以更好地適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)模型。
　　3．為了提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位精度，對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了研究，在移動錨節(jié)點(diǎn)凸規(guī)劃定位算法的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)的移動錨節(jié)點(diǎn)凸規(guī)劃定位算法。該算法對原始作了以下改進(jìn)：利用正半定松弛方法擴(kuò)大求解問題的可行域，以降

4、低求解優(yōu)化問題的計算復(fù)雜度；采用局部梯度下降法進(jìn)行迭代優(yōu)化來逼近最優(yōu)估計，以提高優(yōu)化問題的求解精度。實驗結(jié)果表明，改進(jìn)算法比原算法具有更高的定位精度，并可以更好地適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。
　　綜上，本論文圍繞節(jié)點(diǎn)定位算法的定位性能對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)典型算法展開了研究，提出了兩個改進(jìn)算法，并通過仿真實驗進(jìn)行驗證。實驗結(jié)果表明，提出的兩個算法滿足了精度高、復(fù)雜度低、效率高、成本低的實際需求。改進(jìn)算法不僅具有重要的研究意義，更具有廣泛的實際應(yīng)