基于區(qū)域劃分的各向異性無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法.pdf

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1、分類號(hào)；ＴＰ３９１學(xué)校代碼：１０６９７密級(jí)：公開(kāi)學(xué)號(hào)：２０１２２０９４９０ｍ－ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ碩±導(dǎo)恆巧交’ＭＡＳＴＥＲＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ基于區(qū)域劃分的各向異性無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法學(xué)科名稱：通信與信息系統(tǒng)：ｆ作者：趙小寧指導(dǎo)老師高寶建副教授憐；：．．心游．西北大學(xué)學(xué)位評(píng)定委員會(huì)二０－五年六月＇ＭＡＳＴＥＲＳＤＥＧＲＥＥＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮＲｅｇｉｏｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｂａｓｅｄ

2、ｎｏｄｅｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｌｏｒｉｔｈｍｆｂｒａｎｉｓｏｔｒｏｉｃｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓｇｐＳｕｂｅｃｔＮａｍｅ：ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｓｔｅｍｊｙ－ｎＡｕｔｈｏｒ：ＺｈａｏＸｉａｏｉｎｇＳｕｅｒｖ－ｐｉｓｏｒ；Ｐｒｏｆ．ＧａｏＢａｏｉａｎｊＳｃｈｏｏｌｏｆＩ田ｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ’Ｘｉａｎ７１００６９

3、Ｐ．Ｉｌ．Ｃｈｉｎａ，，＜Ｊｕｎｅ２０１５，西北大學(xué)學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明書(shū)本人完全了解西北大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。本人允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西北大學(xué)可［＾將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可［＾采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所等機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》或其它相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。保密論文待解密后適用本

4、聲明。學(xué)位論文作者簽名：瓜小指導(dǎo)教師雜名：雜每奪■年ｆ矣月Ｕ日如年月日（西北大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明；所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方外，本論文不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得西北大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：在從１５：年告月Ｕ日摘要一節(jié)點(diǎn)定位是

5、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之。在現(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)定位算法中，無(wú)需測(cè)距算法因其其有成本低、不易受環(huán)境影響等優(yōu)勢(shì)而更適合應(yīng)用于大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。然而該類定位算法只有在節(jié)點(diǎn)密集分布的各向同性網(wǎng)絡(luò)中才可Ｗ表現(xiàn)出較好的定．位效果，網(wǎng)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)為各向異性時(shí)絡(luò)空洞或障礙物的存在會(huì)導(dǎo)致部分節(jié)點(diǎn)之間的估計(jì)距離嚴(yán)重偏離其歐氏距離，從而引起算法定位精度的嚴(yán)重下降。本文通過(guò)詳細(xì)分析典型的無(wú)需測(cè)距ＤＶ－Ｈｏ法在各向異性網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用時(shí)引起較大ｐ算一定位誤差的原因，提出了種基于區(qū)域劃分的各向異性無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算

6、法一－－（ＨＣＤＤＶＨｏｐ算法），其主要思想是首先通過(guò)本文提出的各向異性區(qū)域劃分算法將個(gè)各向異性網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)互不重疊的各向同性網(wǎng)絡(luò)，從而避免網(wǎng)絡(luò)空桐或障礙物對(duì)節(jié)－法對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位ＤＶＨｏ?；崳婞c(diǎn)間最短通信路徑的影響，其次在每個(gè)子網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用ｐ算于跳步數(shù)的各向異性區(qū)域劃分算法首先在邊界檢測(cè)結(jié)果的基礎(chǔ)上利用提出的凹化點(diǎn)識(shí)別算法和清洗準(zhǔn)則找到網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)凹點(diǎn)和最優(yōu)凸點(diǎn)，其次對(duì)網(wǎng)絡(luò)邊界進(jìn)行分割，最后一通過(guò)最優(yōu)凹點(diǎn)的鄰域邊界節(jié)點(diǎn)廣播區(qū)域劃分信息，將個(gè)各向異性網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)簡(jiǎn)單，無(wú)需任何額外硬件設(shè)

7、施的各向同性網(wǎng)絡(luò)：該算法的實(shí)現(xiàn)只需要依靠網(wǎng)絡(luò)的連通性信息。－仿真結(jié)果表明，無(wú)論節(jié)點(diǎn)通信半徑和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)比例怎樣變化Ｈｏ比，，與原始ＤＶｐ算法相－－法都顯著降低了各向異性網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的定位誤差本文提出的ＨＣＤＤＶＨｏｐ算，在各向異性網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)出了較好的定位效果。關(guān)鍵詞無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，各向異性，區(qū)域劃分，節(jié)點(diǎn)定位１ＡｂｓｔｒａｃｔＮ＇ｏｄｅｌｏｃａ巧ｚａｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｉｉｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓａ

8、－ｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ａｍｏｎｔｈｅｅｘｉｔｉｎｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｌｏｒｉｔｈｍｓｒａ打ｅｆｉｒｅｅａｌｏｒｉｔｈｍｉｓｍｏｒｅｐｐｇｇｇ，ｇｇ－ｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｌａｒｇｅｓｃａｌｅｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｌｏｗｃｏｓｔａｎｄｌｉｔｔｌｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆｒｏｍｅｎｖｉｒｏ