基于 DV-Hop的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究.pdf

1、　　隨著當(dāng)今社會(huì)科技的飛速發(fā)展,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)融入到人類日常生活和社會(huì)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域。定位技術(shù)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)有著至關(guān)重要的作用,有了節(jié)點(diǎn)的位置信息后,可以開(kāi)發(fā)出許多關(guān)于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新應(yīng)用。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法中,最常見(jiàn)的定位算法分類是根據(jù)是否需要測(cè)距,將算法分為基于測(cè)距(range-based)技術(shù)定位和無(wú)需測(cè)距(range-free)技術(shù)定位。由于無(wú)需測(cè)距定位算法所需硬件成本小,并易于實(shí)現(xiàn),因此是研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

2、>　　本文研究的主要內(nèi)容是無(wú)需測(cè)距的DV-Hop算法。首先對(duì)DV-Hop算法原理進(jìn)行分析,指出該算法中的缺陷所在,并對(duì)現(xiàn)有一些改進(jìn)的DV-Hop算法進(jìn)行分析研究。其次,針對(duì)經(jīng)典DV-Hop算法中存在的定位誤差大,錨節(jié)點(diǎn)比例較小時(shí)覆蓋率低的缺陷,提出新的改進(jìn)算法IDV-Hop(Improved DV-Hop)。
　　IDV-Hop算法的改進(jìn)主要有三點(diǎn)：①修正平均跳距。用全網(wǎng)平均跳距和單個(gè)錨節(jié)點(diǎn)平均跳距的均值取代經(jīng)典DV-Hop算法

3、所計(jì)算的平均跳距,使得在網(wǎng)絡(luò)分布不均的情況下,平均跳距的估算值既能反映全網(wǎng)絡(luò)平均跳距的整體情況,也能反映單個(gè)錨節(jié)點(diǎn)所估計(jì)平均跳距的局部情況,這樣計(jì)算出的平均跳距更為準(zhǔn)確；②選取最優(yōu)錨節(jié)點(diǎn)組合定位。錨節(jié)點(diǎn)的位置信息對(duì)最終未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算影響是很大的。IDV-Hop算法則根據(jù)未知節(jié)點(diǎn)到錨節(jié)點(diǎn)連通度的不同,選取最優(yōu)的三個(gè)錨節(jié)點(diǎn)組合對(duì)未知節(jié)點(diǎn)定位計(jì)算,使得對(duì)未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)估算更加準(zhǔn)確；③未知節(jié)點(diǎn)升級(jí)為輔助錨節(jié)點(diǎn)。錨節(jié)點(diǎn)的數(shù)量對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋率起著關(guān)

4、鍵作用,IDV-Hop算法將未知節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí)Pri值最大的節(jié)點(diǎn)升級(jí)為輔助錨節(jié)點(diǎn)。定位后的輔助錨節(jié)點(diǎn)連同本來(lái)錨節(jié)點(diǎn)再次廣播信息,選出重新排序后的未知節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí)Pri值最大的節(jié)點(diǎn)再次升級(jí)為輔助錨節(jié)點(diǎn),如此循環(huán),直到完成對(duì)所有未知節(jié)點(diǎn)的定位。這樣錨節(jié)點(diǎn)能覆蓋更多的未知節(jié)點(diǎn),以此來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的覆蓋率。本文最后用MATLAB軟件對(duì)IDV-Hop算法進(jìn)行仿真,并與原DV-Hop算法對(duì)比。仿真結(jié)果顯示,本文的改進(jìn)算法 IDV-Hop 在定位精度和覆