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文檔簡介
1、隨著科學技術的發(fā)展,微型電子生產(chǎn)技術,無線通信設備技術,嵌入式低功耗系統(tǒng)和片上系統(tǒng)得到快速發(fā)展,目前通信方式發(fā)生翻天覆地的變化,從有線通信到無線通信,從2G到3G,4G,5G無線技術的爆炸式發(fā)展,給人類的信息傳遞和交流帶來了新的革命,目前人類可以方便使用4G手機進行流暢上網(wǎng),得益于無線網(wǎng)絡技術的快速革新。
而無線通信系統(tǒng)中,非常重要的一個環(huán)節(jié)就是無線網(wǎng)絡傳感器(Wreless Snsor Ntworks,WSN),WSN是一種
2、一種分布式的傳感器網(wǎng)絡,除了無線通信,在物聯(lián)網(wǎng),軍事,醫(yī)療,環(huán)境監(jiān)測等領域,也常常使用無線傳感器來進行定位。對于傳感器形成的無線網(wǎng)絡,由于傳感器的節(jié)點能量有限,同時通訊能力受限,傳感器節(jié)點分布密集和隨機,節(jié)點之間的距離是不固定的,需要根據(jù)現(xiàn)場情況進行布置,節(jié)點分布完全無規(guī)律,因此需要復雜的算法進行傳感器的位置進行定位。
常見的傳感器定位算法分為兩種,分別是測距依賴的算法和非測距依賴的算法,一般由于測距依賴的算法定位更加精確,本
3、文采用測距依賴的算法,測距依賴的算法分為四種:TOA,TDOA,RSSI,TOF。而非測距的算法又分為兩類,分別是基于鄰居關系的Centroid算法,Bounding Box算法,APIT算法,基于跳數(shù)計數(shù)的DV-Hop算法和Amorphous算法。本文第2章對基于非測距的算法進行研究,并且進行實驗,結(jié)果表明基于Amorphous算的誤差最小,接近0.2,其他四種算法的誤差都在0.3左右。本文第三章研究了兩種基于優(yōu)化理論的算法,分別是基
4、于粒子群優(yōu)化的RSSI算法,基于矩陣分解優(yōu)化的MDS-MAP算法,并且和傳統(tǒng)的非優(yōu)化算法對比,結(jié)果表明,基于優(yōu)化理論的算法,其誤差遠遠小于傳統(tǒng)的算法,誤差小于0.1,現(xiàn)總結(jié)本文的主要內(nèi)容如下:
(1)對于傳統(tǒng)非測距定位算法的研究。論述了非測距的定位算法,并且進行實驗對比。DV-Hop算法和Amorphous算法的原理非常類似,其不同通信半徑和錨節(jié)點比例的誤差情況非常類似,而且其定位誤差不會隨著錨節(jié)點的增加和通信半徑的增加而明顯
5、降低。Centroid算法和Bounding Box算法,其定位誤差會隨著錨節(jié)點的增加和通信半徑的增加,而逐步降低,說明了這兩種算法本身是參數(shù)敏感的。而APIT算法的定位誤差隨著錨節(jié)點的增加反而上升,另外隨著通信半徑的增加,其定位誤差變化不大。
(2)對于基于優(yōu)化理論的定位算法研究?;诹W尤簝?yōu)化的RSSI-PSO算法和基于矩陣分解優(yōu)化的MDS-MAP算法,其定位誤差遠遠小于傳統(tǒng)的非優(yōu)化算法(DV-Hop,Amorphous,
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