無線傳感器網(wǎng)絡非測距和光帶輔助定位研究.pdf

1、隨著嵌入式系統(tǒng)、微電機系統(tǒng)、處理器、存儲技術以及無線電技術的飛躍發(fā)展孕育了無線傳感器網(wǎng)絡這項新興技術。無線傳感器網(wǎng)絡是一種由成百上千的帶有傳感元件、信息處理元件和通信元件的傳感節(jié)點組成的自組織網(wǎng)絡。廣泛應用于森林火災、洪水監(jiān)測、環(huán)境保護、工業(yè)、農業(yè)、軍事和搶險等領域。
　　 低成本、低功耗、大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡提供了一種全新的信息獲取和信息處理方式，擴展了現(xiàn)代網(wǎng)絡的功能和人類認識世界的能力，成為當前一個熱點研究領域并被認為是能對

2、21世紀產生巨大影響力的技術之一。也必將成為物聯(lián)網(wǎng)核心技術之一。
　　 作為無線傳感器網(wǎng)絡支撐技術的定位技術一直是研究的熱點問題。在無線傳感網(wǎng)絡應用中，感知數(shù)據(jù)必須帶有位置信息才有意義，如果缺少位置信息，則在環(huán)境監(jiān)測、森林火災監(jiān)控等領域則無法及時有效的處理。低成本、低功耗、低運算量和高定位精度的無線傳感器網(wǎng)絡定位算法是當前研究中需進一步研究的熱點問題之一。
　　 論文首先從非測距分布式定位方法為出發(fā)點，針對質心定位算法受

3、錨節(jié)點分布不均勻而定位精度降低的情況，提出了一種改進的質心算法(CSA)。定位精度相對多跳質心算法得到10％提高。接著根據(jù)未知節(jié)點必定處于周圍一跳錨節(jié)點通信半徑范圍內重疊區(qū)域中的基本事實，提出了基于非測距的分布式intersection—grid—sector(IGS)定位算法。IGS算法以錨節(jié)點通信半徑的10％作為網(wǎng)格大小來獲取重疊區(qū)域，并把重疊區(qū)域的每個網(wǎng)格坐標求質心作為未知節(jié)點估計坐標，仿真結果表明比Bonding Box精度明顯

4、提高，比經(jīng)典質心提高近20％。RSSI—IGS在IGS基礎上引入RSSI測得最近一跳錨節(jié)點與未知節(jié)點間的距離作為參考距離信息，從重疊區(qū)域坐標中找到最接近未知節(jié)點的值求質心獲得未知節(jié)點估計值。仿真結果表明，RSSI—IGS相對IGS精度有很大提高。然后，從目標跟蹤的逆向方法出發(fā)，提出了一種采用可移動節(jié)點在未知節(jié)點布設區(qū)域上空進行行列掃描，同時發(fā)射相應標識信號給未知節(jié)點的定位算法——LA—SCAN。算法具有節(jié)點定位的通信能耗低、計算公式簡單