基于dv-hop的无线传感网络定位算法研究

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1、学校代号：10532学号：S11101014密级：普通湖南大学硕士学位论文基于DV-HOP的无线传感网络定位算法研究StudyonWirelessSensorNetworkLocalizationAlgorithmsBasedonDV_HOPbyZHOULingB．E．(HunanUniversityofScienceandTechnology)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringlnInf

2、ormationandCommunicationEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorKANGZhiweiApril，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：同扮、1日期

3、：加I悔j月力f日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密瓯(请在以上相应方框内打“／”)作者签名：I司∥参日期：加，啦年j月叫日导师签名：，，／(珏日期：泸ILf年厂月影＼日历舻弋≮训一l基于DV-HOP的无线传感网络定位算法研究

4、摘要无线传感器网络作为一种新兴的数据采集处理技术，可广泛用于军事、环境、工业等诸多领域。在传感器网络应用中，节点的位置信息起着至关重要的作用，研究高精度、高效率、低能耗的定位方法是无线传感器网络理论的重要部分。DV．HOP是一种非测距的自定位算法，具有低成本、易实现的特点。但由于受到主观因素和客观因素两方面的影响，存在节点的定位精度较低、对各向异性网络的适应性较差等缺点。为此，本文主要针对DV-HOP定位中存在的问题，以减小定位误差、增强算法对各向异性网络的适用性为主要目标，从测距方式和节点位置计算方法两方面进行了深入研究。通过结合三

5、角不等式性质、双曲线定位算法和基于差分进化的文化算法，提出了两种改进的DV-HOP算法。论文的主要工作如下：(1)提出了一种基于三角不等式的加权双曲线定位DV-HOP算法。该算法采用一个移动锚节点在网络中按等边三角形运动，保证信标的均匀分布并减小了硬件成本。然后利用三角不等式性质约束未知节点到多跳信标的距离，减少了测距误差。最后，为降低节点位置计算方法对测距误差的敏感性，设计了基于距离加权的双曲线定位算法。实验表明，该算法具有良好的定位精度和稳定性。(2)提出了基于自适应差分进化文化的DV-HOP定位算法。该算法设计了基于三角不等式的

6、DV．HOP定位数学优化模型。针对差分进化文化算法的早熟收敛问题，对种群初始化、变异系数以及变异方式的选取做出了改进，提出了一种自适应差分进化文化算法，以寻找基于三角不等式的DV-HOP定位数学模型的最优解。实验表明，该算法能更好地适应各向异性网络，并具有定位精度高和稳定性好的特点。关键词：DV-HOP；三角不等式；距离加权；双曲线定位；自适应差分进化文化算法II硕士学位论文AbstractWirelessSensorNetwork(WSN)isanewdataacquisitionandprocessingtechnology，wh

7、ichcanbewildlyusedinalotofareassuchasmilitary，environmental，industrialandSOon．ThelocationinformationofsensornodesplaysavitalroleinmanyWSNapplications．Therefore，itisanimportantpartofWSNtheorytoresearchsensornodelocalizationalgorithmofhigh-precision，high·efficiencyandlowp

8、owerconsumption．DV—HOPisarange—freeself-positioningalgorithm，whichhastheadvantagesoflowcostandeasyimplementati