一种基于MCB的自适应和声搜索定位算法.pdf

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1、2015年第34卷第4期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)119DOI：10．13873／J．1000--9787(2015)04-0119--04一种基于MCB的自适应和声搜索定位算法孙崇，孙子文(江南大学物联网工程学院。江苏无锡214122)摘要：针对无线传感器网络锚节点稀疏条件下节点定位中存在的翻转现象和定位精度问题，提出了一种基于MCB的自适应和声搜索定位算法。通过引入MCB算法中的采样思想，随机产生网络拓扑约束下的未知节点的坐标，引入自适应的和声保留概率和音调调节概率，达到提高搜索能力和定位精度目的。仿真结果表

2、明：算法能有效解决翻转现象，提高定位精度，提出的算法在定位精度和计算量方面优于对比算法。关键词：无线传感器网络；定位；翻转现象；自适应；和声搜索算法中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000--9787(2015)04--0119-04Aself·adaptiveharmonysearchlocalizationalgorithmbasedonMCBSUNChong，SUNZi—wen(SchoolofInternetofThingsEngineering，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：Aimingatp

3、roblemofflipambiguityandlocalizationprecision，aself-adaptiveharmonysearchalgorithmforwirelesssensornetworks(WSNs)nodelocalizationisproposed．BasedontheSamplingTheoryofMonteCarlolocalizationboxed(MCB)，thecoordinatesofunknownnodesaregeneratedrandomlyundertherestrictionofthenetworktopologyconst

4、raints，inordertoimprovethesearchabilityandthelocalizationprecision，introduceadaptiveharmonymemoryconsideringrate(HMCR)andpitchadjustingrate(PAR)．Simulationresultsshowthatthealgorithmcanefectivelyaddresstheflipambiguityandimprovethelocalizationprecision，andthealgorithmoutperforms，intermsoflo

5、calizationprecisionandcomputationalcomplexitycomparedwithotherst．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；localization；flipambiguity；self-adaptive；harmonysearchalgo—rithm0引言误差。由于节点能量的限制，在无线传感器网络(wireless为了解决翻转问题，最近两阶段基于模拟退火的定位sensornetworks，WSNs)定位中，传感器节点都安装GPS装(simulatedannealing．basedlocaliz

6、ation，SAL)算法和混合置是不现实的，且GPS一般不适合室内环境，因此，只有少和声搜索定位算法(harmonysearch—basedlocalization，HSL)量的传感器节点安装了GPS装置或已知其位置信息，其他算法被提出。SAL算法在第一阶段获得初始估计节点位大量的传感器节点则需要根据已知位置的节点与它们之间置，在第二阶段解决定位中的翻转现象和获得节点最终估的距离信息获得自身的位置信息。无线传感器网络定位方计位置。HSL算法直接一阶段获得节点估计位置，并解决法中，基于测距(range—based)技术的有接收信号强度指示定位中的翻转现象。但节点定位仍存在定位误

7、差，尤其锚(receivedsignalstrengthindication，RSSI)、到达时间(timeof节点分布不均匀、通信范围较小时，节点定位存在较大的定arrival，TOA)、到达角度(angleofarrival，AOA)或不同信号位误差。的到达时间差(timedifferenceofarrival，TDOA)等J。而基本文采用基于MCB(MonteCarlolocalizationboxed)的于测距的无线传感器网络定位常常会出现翻转现象，3J，自适应和声搜索定位算法解决上述问题。该算