一种高精度的无线传感器网络定位算法.pdf

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1、2011年第30卷第12期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)139一种高精度的无线传感器网络定位算法徐江，钱焕延，严筱永，高德民(1．南京理工大学计算机科学与技术学院，江苏南京210094：2．常熟理工学院计算机科学与工程学院，江苏常熟215500)摘要：定位技术是无线传感器网络的关键技术之一。在对DV-Hop算法深入分析的基础上，提出了一种改进的CBDV·Hop算法。该算法引入了共线度的概念，通过对共线度设置阈值，从而挑选出传感器网络中质量高的信标节点进行位置估计。理

2、论分析和仿真实验证明：该算法可以显著提高定位精度。关键词：共线性；定位；DV·Hop；无线传感器网络中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)12-0139-03AhighprecisionlocalizationalgorithmforWSNsXUJiang’，QIANHuan-yan，YANXiao—yong，GAODe—rain(1．SchoolofComputerScienceandTechnology，NanjingUniversityofScienceandTechnologyN

3、anjing210094，China；2．SchoolofComputerScienceandEngineer，ChangshuInstituteofScienceandTechnology，Changshu215500，China)Abstract：Localizationtechnologyisoneofthekeytechnologiesinwirelesssensornetworks(WSNs)．OnthebasisofanalysisoftheDV—Hopalgorithm，animprovedalgorithmC

4、BDV—Hopisbroughtout．Theconceptofcollinearityisintroducedintothealgorithm．Thealgorithmsetsathresholdofcollinearity，andselectsthehighqualitybeaconnodetoestimatetheposition．Theoreticalanalysisandsimulationsexperimentshowthatthealgorithmcanimprovethelocalizationprecisi

5、on．Keywords：collinearity；localization；DV—Hop；wirelesssensornetworks(WSNs)0引言标节点向邻居节点广播一个信标，信标中包含其自身位置无线传感器网络(WSNs)由大量密集分布的传感器网信息，ID以及一个初始值为l的表示跳数的参数。此信标络节点组成。每个节点具有有限的计算处理、无线通信和在网络中被以泛洪的方式传播出去，为了防止广播信息的存储能力，能够近距离感知周围的环境。节点之间以自组无限循环，接收节点记录具有到每个信标节点的最小跳数，织的方式构成网络，通过无

6、线电通信相互传递数据并发布忽略来自同一个信标节点的较大跳数的分组，然后将跳数给观察者J。传感器节点定位是无线传感器网络的关键值加1，并转发给邻居节点。通过这一机制，网络中所有节技术之一J，在过去的研究中，根据定位过程中是否实际点(包括其他信标节点)都获得了到每一个信标节点的最测量节点间的距离或角度，把传感器网络中的定位分为基小跳数值。于测距技术的定位和无需测距技术的定位。基于测距2)计算未知节点与信标节点的实际跳段距离：在获得的定位算法常用的测距方法有ToA，TDoA，AoA及其它信标节点位置和相隔跳距之后，信标节点计算网络

7、平RSSI。无需测距的定位算法有质心算法]，DV—Hop算均每跳距离，然后将其作为一个校正值广播至网络中，第法以及APIT1。。等。本文通过分析DV—Hop算法，提出一i个信标节点(Y)的平均每跳距离表示为种对DV—Hop算法改进的高精度定位算法CBDV—Hop。脚5至三．㈩1DV-Hop算法分析∑hDV．Hop算法分为3个阶段：其中，(，Y)，(，yj)为信标节点的i和的坐标，而h1)未知节点首先计算与信标节点的最小跳数：每个信收稿日期：2011-05-01基金项目：国防科工委应用基础基金资助项目140传感器与微系统第3O

8、卷，●●●●●●●●●●●，●●●●●●●●●L为第i个信标节点和其他所有信标节点的跳数。未知节点』0，三点共线DC=I．(7／)仅记录接收到的第一个平均每跳距离，并转发给邻居节点。【f⋯／f⋯，其他未知节点接收到平均每跳距离后，根据记录的跳数，计算到对DV．Hop进行改进的定位算法CBD