无线传感器网络三维节点定位优化算法研究

【摘要】无线传感器网络是一个多学科交叉的、新兴、前沿的热点研究领域,它将会对人类的生产和生活产生深远的影响。与普通通信网络相比,无线传感器网络在军事、环境、医疗、家庭和工业等领域的应用十分广阔。而节点定位技术作为无线传感器网络的关键支撑技术之一,是必须要解决的难题。本文主要探讨了无线传感器网络基于测距技术的三维节点定位优化方法。由于定位问题在本质上是一个优化问题,所以引入智能算法——模拟退火算法和遗传算法进行优化,并通过仿真实验将它们与经典的极大似然估计算法进行比较和分析。将定位精度和计算时间作为算法优良的评价标准,分别比较三种算法在不同测距误差、不同信标节点密度、及不同节点数目条件下对应的平均定位误差和计算时间。仿真实验表明,在不同测距误差下,两种智能算法的定位精度都比ML算法的高,且测距误差越大智能算法的优势越明显；在不同信标节点密度下,两种智能算法的定位精度也都比ML算法的高,而信标节点密度对它们影响却不大,因而采用这两种算法只需在网络中部署少量的信标节点就可以获得较高的定位精度,从而降低了成本；三种算法都表现出了较好的自适应性；GA-L算法的定位精度最高,但计算时间最长,而SA-L算法既能获得较好的定位精度,也不需花太多的计算时间。总之,在无线传感器网络三维节点定位中,应用智能算法可以有效避免过大的定位误差,获得更高的定位精度和更好定位性能,其中GA-L算法的定位精度最高,而在需要同时考虑算法定位精度和计算时间的情况下,SA-L算法更合适。
【作者】王鑫；
【导师】孙洪飞；
【作者基本信息】厦门大学，控制工程，2014，硕士
【关键词】无线传感器网络；三维节点定位；模拟退火优化；遗传算法优化；

【参考文献】
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