兼顧性能與能耗的DV-Hop定位算法及數(shù)據(jù)擴(kuò)散法研究.pdf

1、節(jié)點(diǎn)定位和數(shù)據(jù)傳輸一直是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和研究熱點(diǎn)，因其節(jié)點(diǎn)攜帶的能量有限且一般無法補(bǔ)給，研究兼顧性能與能耗的DV-Hop定位算法和數(shù)據(jù)擴(kuò)散方法對(duì)WSN技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義。
　　 傳統(tǒng)的DV-Hop算法因其兩次泛洪廣播造成節(jié)點(diǎn)能耗大，未知節(jié)點(diǎn)使用最鄰近錨節(jié)點(diǎn)估算的平均跳距導(dǎo)致其低的定位精度。為了有效改進(jìn)DV-Hop算法，本文基于遞增式定位方法的思想，將已完成定位的節(jié)點(diǎn)升級(jí)為新生錨節(jié)點(diǎn)并被賦予一個(gè)升級(jí)代

2、數(shù)值，新生錨節(jié)點(diǎn)協(xié)助初始錨節(jié)點(diǎn)進(jìn)行后續(xù)節(jié)點(diǎn)定位。本文提出基于跳數(shù)和升級(jí)代數(shù)加權(quán)修正平均跳距思想，有效改進(jìn)了節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)平均跳距的估計(jì)精度，提高節(jié)點(diǎn)定位的精度。
　　 在節(jié)點(diǎn)以較高精度完成定位過程中，應(yīng)盡可能減少節(jié)點(diǎn)能耗，提高算法的能量效率。為避免節(jié)點(diǎn)泛洪廣播，本文提出根據(jù)錨節(jié)點(diǎn)性質(zhì)對(duì)其信息傳輸范圍進(jìn)行合理限制，并且使未知節(jié)點(diǎn)借助鄰近錨節(jié)點(diǎn)盡早完成自定位的原則。當(dāng)未知節(jié)點(diǎn)接收到兩個(gè)初始錨節(jié)點(diǎn)和一個(gè)新生錨節(jié)點(diǎn)信息并且排除了錨節(jié)點(diǎn)近似共線

3、時(shí)，以此錨節(jié)點(diǎn)組合為優(yōu)選組合進(jìn)行節(jié)點(diǎn)定位，避免了節(jié)點(diǎn)因等待接收更多錨節(jié)點(diǎn)信息而耗費(fèi)能量。為進(jìn)一步提高定位算法的能量效率，需要在節(jié)點(diǎn)定位精度與能耗之間折中。本文提出了一種基于能量控制的DV-Hop改進(jìn)算法，通過節(jié)點(diǎn)以不同可控功率的廣播，使未知節(jié)點(diǎn)加快接收錨節(jié)點(diǎn)信息，完成自定位。以完成定位所需輪數(shù)和節(jié)點(diǎn)定位誤差率為參考指標(biāo)，通過與幾種典型的改進(jìn)算法作對(duì)比，說明了本文所提改進(jìn)算法的有效性。
　　 節(jié)點(diǎn)經(jīng)過定位后能量不同程度的降低，節(jié)點(diǎn)