無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的研究

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1、．Ｖ，出盧子巧－；轉(zhuǎn)資：＇分革號(hào)＾說：適太原理工大學(xué)青餐ｆ碩±學(xué)位論文Ｐ題目無津傳感器網(wǎng)濟(jì)節(jié)點(diǎn)定位巧術(shù)狗抓究Ｉ／Ｒｅｓｅａｒｃｈ加Ｎｏｄｅ’Ｉ山ｃａＨｚａ貼ｎＴｅｃｈｉ陽］０巧ｉｎＷｋｄｅｓｓＳｅｎｓｏｒ一英，女并列題目Ｎｅｔｗｏｒｋｓ王艷呼研究生姓名：－學(xué)號(hào)２０１３５２０２０２：專業(yè)：—細(xì)謹(jǐn)鷄；；又善餘續(xù)持研究方向：智能預(yù)測(cè)輕制站諸也導(dǎo)師姓名：李圖勇？■Ｉ教觀熙稱：■

2、■Ｊ、二＇■■學(xué)怔該予單柱－太抗證［＿：大華扣論文提袁日巧２Ｗ６＇些過山曲■人賠；太原堪工大學(xué)＇．：Ｔ■－－？Ｉ．聲巧本人規(guī)重聲明；巧呈交的學(xué)巧論義，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)巧硏巧所取得的成果。除文中已經(jīng)注巧引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人或寞體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本女的研巧做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集化，均已在文中Ｗ明確方式標(biāo)巧。本聲巧的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。論文作者簽名：王追難日期：

3、１。山ＬＳ關(guān)于學(xué)位論文使用權(quán)的說明’本人完全了解太原理工大學(xué)有關(guān)株管、使巧學(xué)位論文的規(guī)定，其中包括：？學(xué)校有權(quán)保管、井向有關(guān)部口送交學(xué)位論文的原件與復(fù)?。崳娂焊袑W(xué)校可Ｗ梁巧影印、編巧或其巧復(fù)制手段復(fù)制并保存學(xué)位論文；？學(xué)校可化許學(xué)位論文被查閒或借閱；？學(xué)?？桑讓W(xué)術(shù)交流為目的，＇容復(fù)制贈(zèng)送和交換學(xué)位論文！感學(xué)?？桑坠紝W(xué)位論文的全部或卽分內(nèi)（保密學(xué)位論義在解密后遽守此規(guī)定）。％導(dǎo)簽名；王拖舉口期：Ｗ良師簽名：日期；巳．《‘９太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論

4、文無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的研究摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）以其低廉成本、快速組網(wǎng)、動(dòng)態(tài)拓?fù)洹⒍嗵酚傻韧怀鎏攸c(diǎn)在軍事偵查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療救助、空間探索、商務(wù)和工業(yè)應(yīng)用等行業(yè)得到廣泛運(yùn)用。將傳感器節(jié)點(diǎn)布設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)，觀測(cè)物理現(xiàn)象，但大多情況下，只有包含位置信息的數(shù)據(jù)才有實(shí)際意義，因此節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)在WSN系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位。目前，大多數(shù)WSN定位技術(shù)有需要增加硬件外設(shè)、定位精度低、誤差累積、能耗大等局限性，因此，本文以靜態(tài)節(jié)點(diǎn)定位、移動(dòng)未知節(jié)點(diǎn)定位、移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)路徑規(guī)劃三方面為主要研究對(duì)象，引入不同算

5、法思想和理論，對(duì)WSN節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)展開了深入的探究。論文的主要研究工作如下：首先，對(duì)WSN的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用和節(jié)點(diǎn)定位算法、計(jì)算方法等相關(guān)理論進(jìn)行扼要闡述，述說了本課題研究背景和意義，陳列并分析了靜止節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)未知節(jié)點(diǎn)定位、路徑規(guī)劃的研究現(xiàn)狀和方法。本文以提高定位精度、減小誤差同時(shí)降低能耗為研究目的，針對(duì)上述研究對(duì)象提出一些改進(jìn)算法。其次，對(duì)靜態(tài)節(jié)點(diǎn)定位算法進(jìn)行研究，提出一種基于回歸型支持向量機(jī)（SVR）的靜態(tài)節(jié)點(diǎn)位置預(yù)測(cè)方法?，F(xiàn)有的經(jīng)典節(jié)點(diǎn)定位算法中，基于測(cè)距的定位算法定位精確度高，但需要增加外設(shè)且

6、受環(huán)境影響很大，具有非線性特征；而無關(guān)測(cè)距的定位算法對(duì)節(jié)點(diǎn)分布有極高的要求，不適合應(yīng)I太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文用于節(jié)點(diǎn)分布不均且密度低的網(wǎng)絡(luò)中。而且，大部分定位算法均憑借錨節(jié)點(diǎn)的已知位置信息并采用三邊法、角度法和多邊法來求得被定位節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，不僅定位誤差大，還會(huì)產(chǎn)生誤差累積等問題。故本文提出一種基于SVR的靜止節(jié)點(diǎn)位置預(yù)測(cè)方法，利用錨節(jié)點(diǎn)之間的跳數(shù)和距離矩陣，得出跳數(shù)距離轉(zhuǎn)換矩陣，結(jié)合SVR回歸預(yù)測(cè)的原理，對(duì)被定位節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)。此定位算法在需要少量錨節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中便可實(shí)現(xiàn)對(duì)大量未知節(jié)點(diǎn)的

7、準(zhǔn)確定位，成本低、精度高。再次，對(duì)未知節(jié)點(diǎn)移動(dòng)、錨節(jié)點(diǎn)靜止的情況展開探究，提出基于果蠅算法（FOA）和蒙特卡羅錨盒（MCB）的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位算法。隨著WSN應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)增，傳感器節(jié)點(diǎn)被安裝在移動(dòng)物體上，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的定位技術(shù)成為一個(gè)新型研究方向，然而傳統(tǒng)的靜止節(jié)點(diǎn)定位算法不適合動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)。蒙特卡羅定位（MCL）算法為解決移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位開創(chuàng)了新方向，并相繼出現(xiàn)了一些改進(jìn)算法如Dual-MCL、MMCL、MCB等，這些改進(jìn)算法的定位誤差有所減小但是有限。故本文針對(duì)錨節(jié)點(diǎn)靜止、未知節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的情況提出一種基于FOA-M

8、CB移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位算法，考慮移動(dòng)節(jié)點(diǎn)上一時(shí)刻的速度和方向?qū)Ξ?dāng)前時(shí)刻移動(dòng)速度和方向的影響，選擇連續(xù)相關(guān)移動(dòng)模型來規(guī)劃未知節(jié)點(diǎn)移動(dòng)軌跡；用MCB算法對(duì)未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行位置估計(jì)，通過錨節(jié)點(diǎn)和未知節(jié)點(diǎn)之間的估計(jì)距離和測(cè)量距離之差作為果蠅算法的適應(yīng)度函數(shù)，在解空間搜索最優(yōu)解作為未知節(jié)點(diǎn)位置。最后，對(duì)移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)路徑規(guī)劃進(jìn)行探索，提出一種基于寬度優(yōu)先算法（BFS）和改進(jìn)果蠅算法（MFOA）的路徑規(guī)劃方法。靜態(tài)路徑規(guī)劃方法中錨節(jié)點(diǎn)通常沿著預(yù)設(shè)的軌跡移動(dòng)，在節(jié)點(diǎn)分布不均勻的情況