基于Voronoi图的WSN阶次序列定位算法-论文.pdf

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1、第40卷第7期计算机工程2014年7月V01．40NO．7ComputerEngineeringJuly2014·移动互联与通信技术·文章编号：1000-3428(2014)07-0043—04文献标识码：A中图分类号：TP393基于Voronoi图的WSN阶次序列定位算法杨玺，刘军，阎芳(北京物资学院信息学院，北京101149)摘要：针对现有阶次序列定位算法复杂度高的问题，提出一种基于Voronoi图的无线传感器网络阶次序列定位算法。根据Voronoi图对定位空间进行划分，将多边形顶点和边界交汇点作为虚拟信标节点，建立

2、虚拟信标节点到信标节点的阶次序列表。计算未知节点序列与最优序列的Kendall阶次相关系数，通过对系数的归一化处理实现未知节点位置的加权估计。仿真结果表明，与现有序列定位算法相比，该算法在保证较高定位精度的前提下降低了算法复杂度，并且未产生额外的网络成本与能耗。关健词：无线传感器网络；定位；Voronoi图；信标节点；阶次序列；Kendall系数RankSequenceLocalizationAlgorithminWSNBasedonVoronoiDiagramYANGXi。LIUJun．YANFang(Schoolof

3、Information，BeijingWuziUniversity,Beijing101149，China)【Abstract】Aimingatthehighcomplexityofsequence—basedlocalizationalgorithm，thispaperproposesaRankSequenceLocalizationAlgorithmBasedonVoronoi(RSLV)inWirelessSensorNetwork(WSN)．TheproposedalgorithmUSeSVoronoidiagr

4、amforspatialdivision，takesthepolygonvertexesandtheboundaryintersectionnodesasvirtualbeaconnodes．Itconstructstheranksequencetableofvirtualbeaconnodes．ThenitcomputesKendallcoefficientsoftheoptimalranksequenceandthatoftheunknownnode，andrealizestheweightedestimateoft

5、heunknownnodebynormalizationprocessingofKendallcoefficients．Simulationresultsprovethattheproposedalgorithmcanimprovethelocalizationaccuracyandreducecomplexitycomparedwiththetraditionalsequencelocalizationalgorithm，anditdoesnotgenerateadditionalnetworkcostandenerg

6、yconsumption．[Keywords]WirelessSensorNetwork(WSN)；localization；Voronoidiagram；beaconnode；ranksequence；KendallcoeficientDOh10．3969／j．issn．1000—3428．2014．07．009l概述DifferenceofArrival，TDOA)的定位、基于到达角度(AngleofArrival，AOA)的定位、基于接收信号强度指示(Received无线传感器网络的监测任务分配、某些路由机制、覆S

7、ignalStrengthIndicator，RSSI)的定位等。无需测距的定位盖信息、负载均衡和拓扑控制等都依赖于网络中传感器节机制则不需要节点问的距离测量，只依据网络的连通度和点的位置信息，没有位置信息的监测消息通常毫无意义，信标节点的信息计算出传感器节点的位置，如质心算法、因此，定位技术在无线传感器网络的研究中具有重要的理三角内点测试算法等。基于测距的定位机制对节点的硬件论与实际意义[1。由于传感器节点存在资源有限、随机部署、设施要求较高，且产生大量计算和通信开销，但是定位精通信易受环境干扰甚至节点失效等特点，因此

8、定位机制必度优于无需测距的定位机制；无需测距的定位机制虽然成须满足自组织性、健壮性、能量高效、分布式计算等要求。本和功耗低，但其定位精度相对较低。根据定位过程中是否实际测量节点的距离或角度，把序列定位算法[_l0l是近几年提出的基于测距和无需测无线传感器网络中的定位分类为基于测距的定位和无需测距的定位算法，其核心思想