一种基于地图扩展的无线网络传感器节点定位算法的改进

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1、计算机光盘软件与应用软件设计开发ComputerCDSoftwareandApplications2010年第6期一种基于地图扩展的无线网络传感器节点定位算法的改进陈淦（江西理工大学应用科学学院，南昌341000）摘要：针对无线传感器网络中map-growing算法的定位能耗高和定位精度低的特点，提出一种新的改进算法。并从不同的信标节点比例、节点通信半径等方面比较map-growing，APIT算法和改进算法的性能。仿真实验结果表明，改进算法后的map-growing+比改进前的算法在定位精度上有明显提高。关键词：map-growing算法；APIT。中图分

2、类号：TP393文献标识码：A文章编号：1007-9599（2010）06-0136-02ImprovementofWirelessNetworkSensorNodeLocalizationAlgorithmagainstMapExtensionChenJin(JiangxiUniversityofScienceandTechnology,ApplicationScienceCollegeNanchang341000,China)Abstract:Wirelesssensornetworksmap-growinglocalizationalgorithmfo

3、rhighenergyconsumptionandthecharacteristicsofthelowpositioningaccuracy,anewimprovedalgorithm.Andfromadifferentratioofbeaconnode,thenodecommunicationradiusandsomoremap-growing,APITalgorithmandtheimprovedperformanceofthealgorithm.Simulationresultsshowthattheimprovedalgorithmafterthem

4、ap-growing+infrontofmorethanimprovingtheaccuracyinpositioningalgorithmhasimprovedmarkedly.Keywords:Map-growingalgorithm;APIT一、引言（五）然而上面的定位估计只是一个粗估计阶段，其位置坐map-growing算法是由密苏里大学哥伦比亚分校的Li提出，这标有一定的偏差，偏差大多数由射距误差引起，因此在计算距离种算法可以在没有GPS的情况下准确的定位，不仅避免了APS系列时把射距误差列入计算因素，有助于定位精度的提高。算法中计算平均跳距所产生

5、的误差，产生高于DV-distance两倍的（六）每个已进行初步定位的未知节点向它邻居节点（一个定位精度，又不会产生像MDS算法中过于依靠循环调整所产生的误跳距之内）广播位置信息。当未知节点获得多于三个参考节点信差，同时能在节点分布均匀的网络和节点不均匀分布的网络中都息时，使用加入加权最小二乘估计法来计算未知节点的位置。并具有良好的定位精度。且将计算结果再次向外广播，随着已经定位的节点个数的增加，二、map-growing算法局部坐标不断拓展，这样就可以将定位的节点逐步拓展到整个网map-growing通过计算相对坐标下非线性关系的三个邻居节络，形成一个全局

6、坐标地图。点的位置，并推广应用到定位所有的可定位邻居节点，直到所有（七）反复循环第五步，直到所有未知节点都覆盖在全局地的节点都覆盖在了最终的地图之内。map-growing算法的问题：利图中。用升级成信标节点的节点进行下一步的迭代定位。但这种方式又（八）把计算出的全局坐标（即相对坐标）转化为绝对坐标。会带来误差累积问题：升级成信标节点的节点本身可能存在较大在转化成绝对的过程中，至少需要3个具有绝对位置信息的信标节的定位误差，从而在下一步定位估计中引起更大的误差。特别是点。信标节点把自己的未知发送给网络内的其他节点。在大规模部署节点的传感器网络中，累计误差会更

7、为严重。为了四、仿真与分析解决误差累积问题，本文将引入融合最小二乘估计算法来改无线传感器网络模型的主要参数如下，节点分布在100m×map-growing算法。100m的区域内，节点位置随机生成并服从平均分布。而RSSI测距三、map-growing+定位算法分析误差则服从正态分布。map-growing算法较APS系列算法有定位精度高，计算简单特图1是map-growing，map-growing+和APIT三种算法的仿真对点，通过引入了加权最小二乘估计的方法，以提高定位精度，从比，从图中可知在信标节点数相同的情况下map-growing+算法的而提出了改

8、进的基于无线传感器网络坐标系统拓展的定位算法。定位精