一种有效提高节点定位精度的改进DV-Hop算法.pdf

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1、第23卷第8期传感技术学报Vo1.23No.82010年8月CHINESE]OURNALOFSENSORSANDACTUATORSAug.2010ImprovedDV-HopAlgorithmforHigherPositioningAccuracyLIUShaoqiang,PANGXinmiao,FANXiaoping,ZHONGZhi(SchoolofInformationScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410075,China)Abstract:DV—Hopalgorithmisrangef

2、reeandlowcostofhardware,butitislowpositioningaccuracy.Thispaperanalyzesandaddressestheimpactionofthreeapproximatecollinearanchomonnodeslocalizationbasedonrange—freetrilateration,andpresentsacriterionofthreeapproximatecollinearpointsunderthetolerancesofmaximalone—hopdistanceerrorandmaxim

3、alhopstotestthevalidityofanchortern.AnimprovedDV—Hopalgorithmisproposedbasedonthecriterionandtheweightedaverageone—hopdistancemethodwhichisrefinedbyweightedprocessingtheaverageone·hopdistancesfromseveralanchors.Thisalgorithmrequirestheeffectivequantityofanchomre‘ceivedbylocatingnodenotl

4、essthanthethresholdandnothreeapproximatecollinearanchors,andthepositionednodesupgradetonewanchors.Simulationresultsandanalysisdemonstratethattheproposedalgorithmcaneffee—tivelyimprovethelocalization.Keywords:wirelesssensornetwork:DV-Hoplocalizationalgorithm;threeapproximatecollinearpoin

5、ts;weightedaverageone-hopdistance;anchorsexpansionEEACC:6210C:6150Pdoi:10.3969/j.issn.1004—1699.2010.08.027一种有效提高节点定位精度的改进DV—Hop算法术刘少强,庞新苗,樊晓平,钟智(中南大学信息科学与工程学院,长沙410075)摘要:免测距的DV—Hop算法的硬件开销小,但定位精度不高。为改进DV—Hop算法,分析和强调了三点近似共线问题对免测距定位的影响,给出了允许最大跳距误差率和最大跳数下检查锚节点组合有效性的三点近似共线准则。基于该准则和按未知节点与锚节

6、点间的跳数对平均跳距进行加权计算的估计方法,提出了当未知节点得到的有效锚节点数达到给定阈值才定位并扩充为新锚节点的改进算法。仿真结果与分析表明,新算法能有效改善节点定位性能。关键词:无线传感器网络;DV—Hop定位算法;三点近似共线;加权平均跳距;锚节点扩充中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1004—1699(2010)08—1179-05节点定位是无线传感器网络(WSN)的一个关距时只考虑最邻近的一个锚节点估计的平均跳距,不键问题¨。WSN的定位算法可分两类:基于测距能准确反映网络的实际平均跳距j,影响了定位精度。的方法和免测距的方法。基于测距的定位算法

7、对硬现已提出多种改进方法,其中提高算法的平均跳距估件有要求,计算和通信开销较大。免测距的方法在计精度是一类典型方法,例如以加权平均提高估计精不测量待定位节点(简称未知节点)到锚节点(已知度。,利用RSSI信息和模型修正单跳距离。。从位置并协助未知节点定位的节点)距离的条件下,锚节点方面考虑是另一类改进方法,例如引入移动信可实现较高精度的位置估计,因此,在成本和能耗上标节点实现免测距和测距两种机制的优势结合,把优于测距的方法。锚节点布置成圆形或半圆形的方法。虽然这些方法DV—Hop算法是一种重要的免测距定位方法,都能有效改进定位精度,但从以最小代价有效

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