一种高斯噪声下基于最大分散度的WSN半定规划定位算法.pdf

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1、第25卷第8期传感技术学报V01．25No．82012年8月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSAug．2012AWSNSemi-DefiniteProgrammingLocalizationAlgorithmBasedonMaximumScatterednessDegreeinGaussianNoiseEnvironmentHEGuogang，DENGPing(Keylabofinformationcodingandtransmission，SouthwestJiaotong

2、University，Chengdu610031，China)Abstract：BasedontheconceptofScatterednessDegree，anewsemi—definiteprogrammingalgorithmfortheWSNnodeloealizati0ninGaussiannoiseenvironmentnamedasMSDSDPiSproposed．InMSDSDP，thelocalizationproblemismodeledasanoptimizationproblemwhic

3、htakesthemaximumscatterednessdegreeofthenetworkastheobjectivefunction，theinequalitiesdeterminedbythemeasureddistancesofnodesandthestandardvarianceofthenoiseastheconstraints．Then，theoptimizationproblemcanberelaxedtoasemi—definiteprogrammingmodeltosolve．Analys

4、isandsimulationresultsshowthatMSDSDPcaneffectivelysolvetheproblemoffullSDPthattheestimatedpositionofthenodestendstocrowdtowardthecenteroftheanchorhull，resultinginobviousimprovementtothelocationaccuracywiththesamecomputationalcomplexity．UsingtheresultsofMSDSD

5、Pastheinitialpointofgradientsearchmethod，thelocationaccuracywillbefurtherimproved．Keywords：wirelesssensornetworks；localization；semi—definiteprogramming；scatterednessdegreeEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2012．08．020一种高斯噪声下基于最大分散度的WSN半定规划定位算法冰何国钢，邓平(西南

6、交通大学信息编码与传输重点实验室，成都610031)捅要：基于最大分散度的概念，本文提出了一种新的高斯噪声下基于半定规划的WSN定位算法——MsDsDP算法。该算法将定位问题建模成一个将最大化网络分散度作为目标函数，由节点测量距离和噪声标准差确定的不等式作为约束条件的最优化问题，并将该最优化问题松弛为半定规划模型进行求解。分析及实验结果表明，该算法能有效地克服fullSDP节点估计位置向锚节点凸包中心汇聚的问题，在计算复杂度相同的情况下明显提高定位精度。将MSDSDP算法的结果作为初始点进行梯度搜索，能进一步提

7、高定位精度关键词：无线传感器网络；定位；半定规划：分散度中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)08—1116—05无线传感器网络(WSN．WirelessSensor非测距算法定位精度不理想，基于测距定位算法成为Networks)，由于其在军事侦察、交通监管、工农业控实际应用中采用的主要定位解决方案。然而，在噪声制、环境监测、物联网、抢险救灾等领域广阔的应用前环境下，距离测量值的不准确性会导致测距定位算法景，已经成为国际上备受关注的研究课题之一。在定位精度明显下降。因此，研

8、究噪声环境下传感器网WSN的应用中，一个关键问题是如何获取网络节点络测距定位技术是非常必要的。的地理位置信息。因此，定位技术是一项非常重要的无线传感器网络定位问题可以被视为作图实现研究内容。定位算法根据采用的定位信息不同，可分问题

9、3]，通过将图中的边作为约束，将其建模成一个为基于非测距和基于测距定位算法_1]。前者通常半定规划SDP(Semi．DefiniteProgramming)