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《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位算法的研究與實現(xiàn)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,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)節(jié)點定位算法的研究與實現(xiàn)摘要近年來,微機電系統(tǒng)、無線通信和數(shù)字電子技術(shù)的進步促進了具有低功耗、低成本與多功能特點的微型傳感器制造技術(shù)的發(fā)展。大量具有傳感單元、數(shù)據(jù)處理單元和通信單元的傳感器節(jié)點引發(fā)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念,即將大量的傳感器密集地散布在感知區(qū)域,傳感器間以自組織的方式構(gòu)成無線通信網(wǎng)絡(luò),有效實現(xiàn)遠程信息的采集、處理和傳輸。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在國防軍事、環(huán)境監(jiān)測、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑和結(jié)構(gòu)監(jiān)測及反恐抗災(zāi)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。節(jié)點的定位技術(shù)是傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)之一。無線傳感器節(jié)點由于受到功耗、成本、體積等因
2、素的限制,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位技術(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現(xiàn)、低復(fù)雜性、低能耗的。本文就無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點定位技術(shù)展開深入探討和研究,主要工作包括以下幾個部分:l、論文在查閱大量相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、發(fā)展歷程以及關(guān)鍵技術(shù)進行了綜述,分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位的實現(xiàn)思路。2、研究了與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位算法相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,介紹了定位算法的性能評價指標(biāo)。重點研究現(xiàn)有較為成熟的定位算法,并按各類算法的特性進行分類討論;3、研究傳統(tǒng)的蒙特卡羅定位算法,并在此基礎(chǔ)上進行了算法的改進
3、,提出了精準(zhǔn)蒙特卡羅定位算法,修改了經(jīng)典蒙特卡羅定位算法的節(jié)點運動模型、運動預(yù)測算法、節(jié)點位置選取約束條件和濾波算法,提高了定位算法的定位精度。同時,對于所提出的算法進行了計算機仿真實驗,對實驗結(jié)果進行了詳細的討論;4、為了進一步驗證定位算法的有效性和實用性,同時針對國內(nèi)目前在無線傳感器節(jié)點方面的匱乏,設(shè)計了無線傳感器節(jié)點。實驗節(jié)點采用Atmel公司的ATmegal28L微處理器和Chipcon公司的CC2420射頻通信芯片。給出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位系統(tǒng)總體設(shè)計方案和實現(xiàn)方法,并在設(shè)計的實驗節(jié)點上移植了ZigBee協(xié)議,并對算法進行了進一步的優(yōu)化,最后
4、對定位算法做了實地測驗。i浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文5、最后,對全文進行總結(jié),并對進一步的研究提出一些展望。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò),定位算法,蒙特卡羅定位算法,ZigBee浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文RESEARCHANDIMPLEMENTATIoNoFNODESLoCALIZATIoNALGoIUTHMINWIRELESSSENSORNETWoRKABSTRACTAdvancesinwirelesscommunications,digitalelectronicsandmicro—electro-mechanicalsystem(MEMS)technology
5、haveenabledthedevelopmentoflow-cost,low-power,multifunctionalsensornodesthataresmallinsizeandcommunicateinshortdistances.Thesetinysensornodeswhichconsistofsensing,dataprocessing,andcommunicatingcomponents,leveragetheideaofwirelesssensornetworksbasedoncollaborativeeffortofalargenum
6、berofnodes.Therearemanypotentialapplicationsofsensornodesofwirelesssensornetworks:militarysurveillance,environmentalmonitoring,trafficsurveillance,medicaltreatment,buildingandstructuresmonitoring,evenanti-terrorism,etc.Localizationtechnologyisoneofthesupportingtechnologiesaboutthe
7、wirelesssensornetwork.Fortheconstraintsinpower,costandsizeofsensornodes,theself-localizationtechniquesmeetnewrequirementsandchallenges.Besidesaccordingwithbasicaccuracyrequirement,thelocalizationalgorithmmustbepracticable,straightforwardand、vitlllow-power.Thisthesisfocusesonthepro
8、blemofself-localizationinWSNandma