WSNs中测距误差对定位精度的影响及改进算法研究

来源 :华中师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanweiwch
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络是传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术迅速发展的结果。无线传感器网络由分布在检测区域内的无线通信节点以自组织的方式组成。作为一种全新的信息获取和处理技术,无线传感器网络可以在广泛的应用领域内实现搜索和营救、目标追踪和环境监测,而网络节点的自身定位是这些应用的重要支撑技术,例如基于地理位置的路由协议需要知道节点自身的位置信息。网络节点定位的精度在很大程度上受到测距误差以及定位算法的影响,而不同的测距技术将导致不同的测距误差模型,在不同的测距技术条件下选择合适的定位算法十分有意义。本文首先研究在不同的测距模型下,各种定位算法对定位误差的影响,并提出针对特定误差模型的改进定位算法。首先,论文对无线传感器网络定位的概念、基本原理和经典算法进行了分析。并对常用的测距技术进行探讨。针对目前的不同的测距技术的优缺点,给出了常用的测距误差模型。用仿真分析的方法,对相关经典定位算法在各种不同的误差模型下的定位精度进行了性能测试对比。仿真结果说明,测距误差模型对各种定位算法的定位精度和性能稳定性有较大影响。针对传统基于测距的定位算法将每个信标节点的测距误差模型同等对待,论文在测距误差模型不同的情况下,根据到信标节点距离的测量误差模型参数不同,提出一种综合多种测量误差模型的非线性优化定位算法,并使用牛顿迭代法求解该非线性优化问题。仿真结果说明,针对不同的误差模型及参数,对测距误差采取区别对待,可以大大提高定位算法的精度。论文接着考虑在网络存在小型障碍物、测量误差较大的情况,进一步改进定位算法。在未知节点能够获得多个信标节点的测距信号的情况下,因为障碍物引起的测量距离成为最小或次小值的概率非常小,论文提出将测量距离进行排序,选择测量距离最小和次小的信标节点作为实施定位算法的信标节点,以避免因障碍物引起的异常误差模型参与定位。可以在少量节点中添加超声接收装置,根据环境对RSSI信号衰减模型进行在线修正。在定位阶段,引入RSSI信号向量,优化未知节点所在区域,提高定位精度。最后对论文的内容进行总结,并提出在以后的学习和工作过程中,应该在哪些方面做出更深入的研究。
其他文献
伴随着科学计算可视化技术的不断发展,医学影像三维重建技术在疾病珍断、手术导航和辅助教学等方面也开始发挥着越来越重要的作用。其中的三维重建体绘制算法可以将各组织器
随着互联网技术的迅速发展,传统的分布式计算技术已不能满足用户需求,Web服务应运而生并成为面向服务计算的范例。随着Web服务技术的不断发展及其应用范围的逐步扩大,越来越
随着互联网技术和信息技术的迅猛发展,人类社会进入了信息时代。信息时代的一个显著的特点就是人们所面对的信息和对信息的需求剧增。如何从这些信息中获取有用的知识是人们
云计算是继分布式计算、并行计算、网格计算之后一种新的计算模式,已经成为学术界和工业界的关注焦点。根据云计算技术架构可知,云计算环境下的管理中间件对云服务的功能和性能
密码安全的重要性,无论是个人业务还是集体作业,或是在证券、金融、政府、教育等行业领域,抑或是大到关系国家信息安全的机构,都是不言而喻的。尤其是随着网络技术的日新月异,虚拟
近年来,随着计算机技术、多媒体技术及网络技术的快速发展,音视频会话系统正在向嵌入式、数字化和网络化的方向发展。随着移动网络的高速发展,在移动终端上实现音视频会话功
随着互联网和通讯产业的快速发展,微博成为了又一个跨时代产品。微博是一个基于关系的信息分享、传播以及获取平台。用户可以通过WEB、WAP以及各种客户端组件,以140字左右的文
信息物理融合系统是一类将数字化、网络化系统与物理过程密切融合的设备系统,它集通信(Communication)、计算(Computation)和控制(Control)于一体,通过此3C技术的有机融合和
在高压开关柜中,由于触头、母线等过热,从而导致绝缘损坏而引起故障,最终导致短路、爆炸等严重后果。因此,高压开关柜温度实时监测,是电力系统安全、可靠运行的重要保障。由于高压
数据查询是两层传感网中用户获取和分析感知数据的重要手段。由于感知节点大都部署在无人值守、复杂多变的环境中,使得不完全数据广泛存在于两层传感网中,丢弃这些数据会降低查