混合遗传算法在WSNs定位中的应用.pdf

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1、150传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第2期，应用技术(I、0混合遗传算法在WSNs定位中的应用刘彦隆，吕显朋，王相国(太原理工大学信息工程学院，山西太原030024)摘要：定位是无线传感器网络(WSNs)的应用支撑，针对用最小二乘法处理DV-Hop算法第三阶段误差过大、定位精度差的问题，提出了遗传算法(GA)+单纯形法的混合GA后期优化处理DV—Hop算法。其中，DV—Hop定位算法第一，二阶段用跳距估计出信标节点与未

2、知节点间的距离，再用GA(建立了代价函数与惩罚函数结合的适应度函数)与单纯形法(作为遗传算子增加了算法的局部搜索能力)结合的混合GA采用保优原则优化未知节点的坐标。通过仿真可知：该算法的定位精度高、网络覆盖率大，适合WSNs的定位。关键词：无线传感器网络；遗传算法；单纯形法；DV—Hop中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)02-0150--04ApplicationofhybridgeneticalgorithminWSNslocalizationLIUY

3、an—long',LOXian—peng．WANGXiang—guo(CollegeofInformationEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Positioningistheapplicationsuppo~ofwirelesssensornetworks(WSNs)．TodealwiththeproblemthatwhenusingleastsquaresDV—Hopalgorithm

4、thethirdphaseenl0ristoolargeandpositioningprecisionispoor，hybridgeneticalgorithmofgeneticalgorithm(GA)plussimplexmethodisputforwardforlaterstageoptimizationprocessingofDV—Hopalgorithm．Amongthem，theDV—Hoplocalizationalgorithmestimatesthedistancebetwee

5、ntheunknownnodeandbeaconnodewithjumpinthefirstandsecondphase，then，ituseshybridGAwhichcombinesGAsetupafitnessfunctionwhichcombinescostfunctionwithpenaltyfunctionwithsimplexmethod(increasethelocalsearchabilityofthealgorithmasageneticoperator)tooptimize

6、thecoordinatesoftheunknownnodeaccordingtotheoptimalprinciple．Throughthesimulation，thelocalizationprecisionofthealgorithmishighanditsnetworkcoverageislarge，SOit’SsuitableforlocalizationofWSNs．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；geneticalgorithm(GA)；

7、simplexmethod；DV—Hop0引言本文针对DV—Hop第三阶段利用最小二乘法处理非线无线传感器网络(WSNs)在环境监测、军事国防、抢险性约束问题时精确度较差的问题，提出了基于遗传算法救灾等很多的领域中具有广阔的应用前景，而网络的节点(GA)单纯形法的混合GA，经过实验仿真，混合算法具有良定位或者是监测目标定位是WSNs应用的支撑，节点定位好的性能，是一种适合WSNs的可行算法。又是外部目标定位的基础，所以，节点定位就显得异常1相关理论重要。节点定位分为基于距离和基于估计距离的定位，

8、后DV—Hop定位算法的第三阶段：将第一，二阶段计算者受复杂环境对信号传输影响低，并且硬件成本较少，能耗出的未知节点O(，Y)到信标节点A(，Y，)，A。(。，Y2)，小，非常适合WSNs的应用。⋯，A(，Y)跳段的距离d。，d2，⋯，d，利用极大似然估DragosNiculescu利用GPS和距离矢量路由思想提出计的方法计算(，Y)；由两点间的距离公式，可得的DV—Hop算法就是基于估计距离的定位。DV-Hop没r(l一)+(Yl-y)=有直接测量距离，是利用交换距离矢量信息和网络连通度，?；