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无线传感器网络DV-HOP定位算法的改进*

2011-12-06熊盛武段鹏飞

传感技术学报 2011年12期

李 辉,熊盛武,刘 毅,段鹏飞

(武汉理工大学计算机科学与技术学院,武汉430070)

无线传感器网络[1-4]集传感器技术、微机电系统技术、无线通信技术、嵌入式计算技术和分布式信息处理技术于一体,通过传感器与外界交互,并完成数据采集、处理及通信等功能,广泛应用于环境、交通、军事、航空、医疗卫生等多方面。而对于大多数应用来说,没有时空标识的数据用处有限,因此,节点的准确定位在传感器网络的应用中起关键作用[5]。

现有的定位算法大致可分为两类:距离相关定位算法 (Range-based)[6]和距离无关定位算法(Range-free)[7]。距离相关定位算法通过测量距离角度等信息来进行定位,对硬件要求较高且成本较高,这与无线传感器网络的硬件要求简单和能量消耗受限不相适应.。而距离无关算法不需要使用测距技术,只利用节点间的估计距离来计算未知节点的位置,因此由于传感器节点能源、成本、体积等因素的限制,距离无关定位算法具有更高的实用性。

文中首先描述DV-Hop定位算法的基本原理和误差产生的原因,然后针对DV-Hop算法和目前已有的改进算法的不足,提出了改进的无线传感器网络DV-Hop定位算法(IDV-Hop定位算法),最后将IDV-Hop与传统的DV-Hop算法和已有改进算法进行分析比较,仿真结果表明,本文提出的IDV-Hop定位算法进一步提高了定位精度。

1 DV-Hop定位算法误差分析

DV-Hop定位算法[8-9]是一种基于距离矢量计算跳数的算法,其基本思想是将未知节点到信标节点之间的距离用平均每跳距离和两者之间跳数的乘积表示,使用三边定位法或最大似然估计法获得未知节点位置信息。……

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