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《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無需測距技術(shù)節(jié)點(diǎn)定位算法研究與實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無需測距技術(shù)節(jié)點(diǎn)定位算法研究與實(shí)現(xiàn)摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新興的信息獲取和處理技術(shù),它集成了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算、低功耗電子技術(shù)和無線通信技術(shù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在國防軍事、環(huán)境監(jiān)測、空間探索、醫(yī)療衛(wèi)生、精細(xì)農(nóng)業(yè)、交通管理、反恐抗災(zāi)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別、監(jiān)控、跟蹤等眾多應(yīng)用的前提,也是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中的共性支撐技術(shù)之一。無線傳感器節(jié)點(diǎn)由于受到功耗、成本、體積等因素的限制,對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)提出了新的要求和挑戰(zhàn),在滿足精度的前提下還要求定位算法必須是易實(shí)現(xiàn)、低復(fù)雜性、低能耗的。
2、本文就無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)展開深入探討和研究。主要工作包括以下幾個(gè)部分:l、對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位問題進(jìn)行了綜述,闡明了節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的重要性。論述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和體系結(jié)構(gòu),討論了其關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域。在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,全面地探討了節(jié)點(diǎn)定位問題及其在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀;2、重點(diǎn)研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的基本原理和機(jī)制,分析了節(jié)點(diǎn)定位中距離或角度的測量技術(shù)和方法。描述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法和系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),并從測量技術(shù)、定位形式、定位效果、實(shí)現(xiàn)成本等方面考慮,總結(jié)了節(jié)點(diǎn)定位算法的分類方法;3、對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無需測
3、距節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)進(jìn)行了深入地探討,剖析了無需測距定位算法基于連通性和基于跳數(shù)兩種度量方式及其實(shí)現(xiàn)原理。然后著重對(duì)質(zhì)心算法、凸規(guī)劃算法、MDS-MAP算法和APIT算法等幾種典型的無需測距節(jié)點(diǎn)定位算法的原理和性能做了細(xì)致的研究和分析,以此為后續(xù)的研究工作提供良好的基礎(chǔ)和借鑒;浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4、在現(xiàn)有算法基礎(chǔ)上,結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),研究并設(shè)計(jì)出一種新的定位算法,稱為ELM定位算法。對(duì)于直接連通節(jié)點(diǎn),ELM定位算法充分利用信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行直接定位,減少了單位跳距誤差對(duì)節(jié)點(diǎn)最終位置的影響。針對(duì)節(jié)點(diǎn)定位過程中的誤差問題,在ELM定位算法中加入了一種驗(yàn)證方法以提高節(jié)
4、點(diǎn)定位的精度。通過構(gòu)建仿真系統(tǒng)對(duì)算法進(jìn)行仿真分析,仿真結(jié)果顯示算法具有較高的定位精度和覆蓋率;5、為了進(jìn)一步驗(yàn)證定位算法的有效性和實(shí)用性,同時(shí)針對(duì)國內(nèi)目前在無線傳感器節(jié)點(diǎn)方面的匱乏,設(shè)計(jì)了無線傳感器節(jié)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)采用Philips公司的LPC2138嵌入式微處理器和Chipoan公司的CCl100射頻通信芯片。給出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)方法,并在設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)上移植了TmyOS操作系統(tǒng),采用nesC語言在硬件節(jié)點(diǎn)上對(duì)ELM定位算法進(jìn)行了程序設(shè)計(jì),最后對(duì)定位算法做了實(shí)地測驗(yàn)。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò),無需測距定位算法,單位跳距,定位系統(tǒng),TinyOS
5、操作系統(tǒng)浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文RESEAE℃HANDn佃LEM匝NTA=rIONOFRf氣NGE.FREELOCALIzATIONDJWⅡ洹LESSSENSORNETWORKABSTRACT‰lessSensorNetworks(WSN).whichintegratessensortechniques,embeddedcomputation,low-powerelectronictechniquesandwirelesscommunicationtechnologies,isanoveltechniqueonacquiringandprocessingdatainfo
6、rmation.WSNhasawideapplicationinnationaldefence,environmentalsupervision,outerspaceexploration,medicaltreatment,precisionagriculture,transportation,counter-terrorismanddisasterretrieval.Self-localization,whichhasbeenfocused勰abaSicproblem,isthepreconditionofmanyapplicationsofWSN,suchastar
7、getidentification,surveillanceandtracking.Thus,localizationhaSbecomeoneoftheindispensablesupportingtechniquesinWSN.Fortheconstraintsinpower,costandsizeof$en$ornodes,thesolf-localizationtechniquesmeetnewrequirementsandchallenges.Witllbasicaccuracyrequirement,thelocalizatio