无线传感器网络非测距定位改进算法研究

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1、分类号密级硕士学位论文题目：无线传感器网络非测距定位改进算法研究英文并列题目：ResearchonImprovedRange-freeLocalizationAlgorithminWirelessSensorNetwork研究生：吴栋专业：控制科学与工程研究方向：控制理论与控制工程导师：纪志成教授指导小组成员：学位授予日期：2016年6月答辩委员会主席：于凤芹江南大学地址：无锡市蠡湖大道1800号二○一六年六月独创性声明ｉ本人声明卿呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特別加Ｗ标注和致谢的

2、地方外论文，中不包含其他人色经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证一书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。＊签名：１巧．曰期：关于论文使用授巧的说明本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定；江南大学有权保留并向国家有关部口或机构送交推文的复印件和减盘，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ将学位论文的全部或部分内容編入有关数据库迸行检索，可切采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇編学化论文，并且本人电

3、子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。签名、：乂巧导卿签名；３期；摘要摘要无线传感器网络具有低成本、低功耗和自组织等特点，目前已在军事领域、精细农业领域、医疗保障领域、智能家居领域、环境监测领域等有了较为全面的应用。在无线传感器网络研究的领域当中，节点定位是重要的技术之一。传感器节点的位置是随机分布的，只有确定了节点的位置信息之后，通过无线传感器网络采集到的数据才有应用价值。非测距定位算法具有成本低、能耗小等优势，只需根据网络的连通性和锚节点提供的位置信息就可以确定未知节点的坐标。因此，在无

4、线传感器网络定位中，非测距定位算法的应用较为广泛，其主要包括DV-Hop(DistanceVector-Hop)算法、质心定位算法以及近似的三角形内点测试的方法(ApproximatePoint-In-TriangulationTest,APIT)等。本文深入分析研究和改进了无线传感器网络中的非测距定位算法。针对无线传感器网络中APIT算法对锚节点密度要求高，并且会出现Out-To-In或者In-To-Out误判和节点失效等问题，提出了一种基于无线传感器网络的改进APIT定位算法。该方法利用一种基于方向搜索的移动节点，结合经过高斯拟合处理的接收

5、信号的强度指示值(ReceivedSignalStrengthIndicator,RSSI)的定位算法来解决误判问题，并采用一种几何方法对失效节点进行处理。通过MATLAB对改进的APIT算法进行仿真，实验结果表明，改进后的定位算法在定位精度和误判次数方面均比传统APIT定位算法和基于移动锚节点的改进APIT算法有了很大的提高。针对DV-Hop算法在定位过程中因存在平均每跳距离误差大以及误差累积而导致定位精度不高的缺陷，对基于无线传感器网络的DV-Hop定位算法进行了优化。该算法对接收的多个锚节点的跳距进行加权求和来减少平均每跳距离的误差，并且

6、利用改进的最小二乘方法来解决误差累积的问题。通过MATLAB对改进的DV-Hop算法进行仿真，实验结果表明，相比于传统的DV-Hop算法、加权最小二乘的DV-Hop算法和基于RSSI每跳分级和跳距修正的算法，改进的算法在距离估计和定位精度方面有了很大的提高。关键词：无线传感器网络；节点定位；非测距；APIT算法；DV-Hop算法IAbstractAbstractWirelesssensornetworkhasthecharacteristicsoflowcost,lowpowerconsumptionandselforganization.It

7、hasbeenmorecomprehensiveusedinthefieldsofmilitary,precisionagriculture,medicalsecurity,smarthome,environmentalmonitoringandotherfields.Inthefieldofwirelesssensornetworkresearch,nodelocalizationisoneoftheimportanttechnology.Thelocationofthesensornodesarerandomlydistributed,on

8、lyafterthelocationinformationofnodesisdetermined,datawerecollectedthroughth