丁　进，林基明，周继华，赵　响，刘韦韦

(1.桂林电子科技大学 信息科学实验中心，桂林 541004; 2.重庆金美通信有限责任公司,重庆 400030)



一种低通信开销联合时钟同步和定位算法

丁进1，林基明1，周继华2，赵响1，刘韦韦1

(1.桂林电子科技大学 信息科学实验中心，桂林 541004; 2.重庆金美通信有限责任公司,重庆 400030)

摘要：针对无线传感器网络(wireless sensor networks ，WSNs)中降低节点间的通信开销的需求，提出一种基于成对广播同步协议(pairwise broadcast synchronization ，PBS)改进的联合时钟同步和定位算法。在联合时钟同步和定位过程中，锚节点(位置已知，时钟需同步)侦听未知节点(位置未知，时钟需同步)与参考节点(位置已知，时钟为参考时钟)双向交换的时间信息，不用发送额外的信息。因此相比于传统基于双向信息交换方式的联合时钟同步和定位算法可以节省大量的通信开销，同时可以降低同步所需参考节点的数目。该算法不仅对未知节点的位置参数和时钟参数进行联合估计，同时也完成锚节点时钟参数的估计。经过仿真分析，估计值满足所推导的克拉美罗下限(cramer-rao lower bound，CRLB)，且估计精度接近其他两种典型联合算法。综合考虑估计精度和通信开销，所提出的算法优于现有的联合时钟同步和定位算法。

关键词：无线传感器网络；联合时钟同步和定位；通信开销

0引言

在现代微型电子技术系统和无线通信技术快速发展的情况下，大量无线传感器设备构成的无线传感器网络(wireless sensor networks，WSNs)在目标定位和跟踪、目标速度估计、战场救援等方面得到广泛应用[1-2]，由于传感器节点体积小、成本低、计算能力和电源能量受限[3]等，因此出现许多亟待解决的关键问题。……