无线传感器网络DV-hop定位算法的改进

 DV-hop算法是无线传感器网络中典型的非测距定位算法,其核心思想是将平均跳距与跳数的乘积作为2个节点间的距离,即采用节点间跳段距离代替实际直线距离参与位置计算。跳段距离计算过程中的误差累计是影响DV-hop算法定位精度的主要因素。本文提出基于门限跳数的信标节点选择策略和基于权的平均跳距优化策略,通过这2种策略减少跳段距离计算过程中的误差累计,提高定位精度。改进后的DV-hop算法通过门限跳数优化信标节点的选取,仅将小于门限跳数的信标节点当作位置计算的有效节点,从跳数角度减少了误差累计;此外,改进后的DV-hop算法在未知节点平均跳距选取上,以最佳跳距替代最近信标节点的平均跳距,更加真实地反映了实际距离,从平均跳距角度减少了误差累计。仿真结果表明,改进后的算法在不同的信标节点数、不同的节点通信半径以及不同的节点稀疏程度下,均能得到更高的定位精度。     

无线传感器网络选择性DV-Hop定位算法

针对传统的矢量跳距(DV-Hop)定位算法平均定位误差大的问题,提出了一种具有选择性的改进DV-Hop定位算法。该算法首先剔除长距离信标节点信息,更新最小跳数与平均每跳距离,再次根据信标节点的实际距离和估计距离的误差进一步修正平均每跳距离。仿真结果表明:选择性DV-Hop定位算法能有效地减小平均定位误差,适应各种网络。     

无线传感器网络中DV-Hop定位算法的改进

针对无线传感器网络非基于测距的DV-Hop定位算法中,信标节点与未知节点之间平均跳距估计的不足以及三边定位过程中信标节点的选择对定位误差的影响,提出一种改进的DV-Hop定位算法.在改进策略中,对平均跳距采用加权处理进行修正,并有选择性的选取信标节点参与最后的三边定位.仿真结果表明,改进后的DV-Hop算法能够更准确地对平均跳距进行估计,并且有效地降低了未知节点的定位误差.     

基于多通信半径的加权DV-Hop改进算法

针对网络拓扑结构不规则的无线传感器网络中经典DV-Hop定位算法计算未知节点位置存在较大误差的问题,提出一种基于多通信半径修正跳数,加权修正未知节点平均跳距的改进算法。首先对通信半径进行分级细化,利用多级通信半径修正信标节点到信邻节点的跳数信息。再根据信标节点与未知节点的距离,对能与未知节点通信的每个信标节点进行平均跳距加权处理,并将每个加权后的平均跳距参与未知节点平均跳距的计算,使未知节点的平均跳距更符合实际网络情况。仿真结果表明,在相同的网络拓扑结构下,改进的定位算法有效提高了传感器节点的定位精度。     

基于RSSI测距的DV-Hop算法

由于DV-Hop算法在不均匀网络中节点定位精度不高,以及RSSI算法受环境因素影响较大,将RSSI算法与DV-Hop算法相结合,提出一种利用RSSI测距技术改进DV-Hop的算法-----BRDV-Hop算法.该算法应用RSSI测距技术,定义信标节点的平均跳距误差,并利用信标节点的平均跳距误差对未知节点与信标节点之间的距离进行修正,从而达到减小定位误差的目的.仿真结果表明,与标准的DV-Hop算法相比,在不增加传感器节点硬件的基础上,改进算法能有效降低定位误差.     

基于粒子群的DV_Hop算法优化

原DV_Hop算法中存在节点间距离估算的累计误差以及待测节点坐标求解时的误差问题。在平均跳距的计算阶段,信标节点先后以两个通信半径广播自身位置信息,精确了节点间最小跳数值,加入修正因子来校正平均跳距,得到更精确的未知节点坐标。采用基于线性优化惯性权重和线性加权改进的学习因子同步变化的粒子群算法来优化待测节点位置解析误差,降低待测节点的平均定位误差。仿真结果表明,与原有算法相比,该方法可以有效地降低估算距离误差,提高待测节点的定位精度。     

基于DV-HOP改进的无线传感器网络定位算法

由于在无线传感器网络中定位技术DV-HOP算法存在较大的误差,为提高其定位的精度,提出一种DDV-Hop算法对传统DV-Hop算法在两方面对未知节点定位进行优化。一方面在估算信标节点的平均每跳距离时提出理论最小跳数偏离度的概念,分析误差并进行距离的修正,另一方面通过信标节点的自身定位来获取定位误差对未知节点的定位坐标进行修正。仿真结果表明该优化算法提高了定位的精确度,减小了定位误差约8%~12%。     

基于跳数区域划分的DV-Hop改进算法

DV-Hop节点定位算法使用跳数乘以平均每跳跳距估算节点间的距离,而平均每跳跳距的估算精确度与网络的拓扑结构、节点密度、节点通信半径等参数都有关系。针对DV-Hop算法过程存在的不足,为减少定位误差,本文提出了一种基于跳数区域划分的DV-Hop改进算法,引入了RSSI测距技术和限跳机制,优化参与定位的信标节点组合,采用多次三边测量法,最后用质心法确定未知节点坐标。MATLAB仿真测试表明,在相同的检测环境下,改进后的算法与其他改进算法相比,能更有效地降低定位误差,提高定位精度。     

无线传感器网络DV-Hop定位算法的改进

DV-Hop定位算法利用跳数乘以平均每跳跳距估算节点间距离,针对算法过程存在缺陷导致定位误差较大的问题,在不改变原算法的步骤,也不需要额外增加硬件设备的条件下,从两个方面对传统DV-Hop定位算法进行了改进:一是基于节点的通信半径对节点间的跳数进行修正;二是借助信标节点间的估计距离与实际距离的偏差对平均每跳跳距进行修正。仿真实验表明,在相同的网络环境下,改进后的算法与传统算法相比定位误差减少了15%左右;与另外一种利用估算出的理想跳数值对信标节点间的实际跳数值进行修正的改进算法相比,定位误差也有5%~7%的降低。实验结果表明所提出的改进算法能更有效地降低节点间的距离估算误差,提高定位精度。     

基于跳数修正的DV-Hop改进算法

针对无线传感器网络DV-Hop定位算法在实际应用中定位误差较大的问题,提出一种基于跳数修正的改进算法。在引入限跳机制的条件下,按未知节点与信标节点间的跳数值分类估算,对1跳区域内的节点采用RSSI测距技术,对于节点间跳数值大于1跳的节点,则利用信标节点间实际距离与估计距离的误差值修正平均每跳距离。仿真实验表明,在相同的网络条件下,与原DV-Hop定位算法和其他改进算法相比,改进后的算法能更有效地减少跳距估算带来的定位误差,提高平均定位精度并保持较好的算法稳定性。     

基于最小二乘优化的加权DV-Hop改进算法

针对传统DV-Hop算法定位精度差的问题,加权DV-Hop算法优化了待计算节点的平均单跳距离。在存在GPS定位误差的情况下,对加权DV-Hop算法进行了改进,利用最小二乘法优化全网信标节点的平均单跳距离,利用二次曲线算法代替三边测量法。随机单次仿真的平均定位误差较传统算法降低13.01%,较加权DV-Hop算法降低8.94%,重复实验仿真结果同样表明算法精度、稳定性有显著提高。     

基于最优跳距处理策略的无线传感器网络智能定位算法

针对传统DV-Hop算法存在较大定位误差及忽略锚节点自身误差的问题,提出了一种基于最优跳距处理策略(PSOHD)的智能定位算法。该策略充分考虑了网络拓扑结构和锚节点自身误差对定位精度的影响,首先对锚节点引入两个通信半径,并分别统计每个锚节点通信半径范围内的节点数;然后采用加权最小二乘估计修正锚节点间的平均跳距;最后对用于未知节点位置估计的平均跳距进行筛选并加权处理。另外在定位阶段引入了粒子群优化(PSO)算法对未知节点进行定位。仿真结果表明,在适当增加节点能量消耗的条件下,改进算法的定位精度有明显改善,是一种可行的无线传感器网络(WSN)节点定位的解决方案。     

信标欠定时的井下人员定位算法

煤矿井下人员定位常采用3个以上信标对目标节点进行定位,这样,同时收不到3个以上信标信号的目标节点就无法采用该方法进行定位。为了对这些目标节点进行有效的定位,结合煤矿环境实际情况,提出了一种信标欠定时的井下人员定位算法。首先,利用信标节点实际位置获得的定位区域内距离误差的权值对目标节点的测距误差修正,提高定位区域内目标节点的距离测量精度。然后利用可参与定位的信标精确位置和目标节点测量的经修正后的距离量,通过坐标的平移、旋转等转换,实现目标节点的定位。仿真结果表明:该算法能够有效地提高信标欠定时目标节点的定位精度,弥补了现有基于三信标及其以上情况下目标节点定位应用中的不足。     

无线传感器网络基于移动信标动态选择的定位算法

无线传感器网络节点定位是许多应用的基础.DV-Hop 是一种无需测距的定位算法,但其定位精度依赖于网络的联通状况,对于不规则拓扑的网络定位误差较大.针对这种情况,提出一种新的基于移动信标动态选择的改进 DV-Hop 定位算法,利用一个移动信标在网络中漫游并广播定位分组信息,并在每个虚拟信标中计算当前位置的平均跳距离.未...     

一种有效提高节点定位精度的改进DV-Hop算法

免测距的DV-Hop算法的硬件开销小,但定位精度不高.为改进DV-Hop算法,分析和强调了三点近似共线问题对免测距定位的影响,给出了允许最大跳距误差率和最大跳数下检查锚节点组合有效性的三点近似共线准则.基于该准则和按未知节点与锚节点间的跳数对平均跳距进行加权计算的估计方法,提出了当未知节点得到的有效锚节点数达到给定阈值才定位并扩充为新锚节点的改进算法.仿真结果与分析表明,新算法能有效改善节点定位性能.     

无线传感器网络中改进的DV-Hop定位算法

针对传统距离矢量跳(DV-Hop)算法中平均跳距的误差以及未知节点与锚节点之间估计距离的误差,提出了一种改进算法.通过筛选参与锚节点平均跳距计算的锚节点减小引入误差,并对其进行加权处理以提高精度;根据未知节点与锚节点之间的跳数计算未知节点平均跳距;依据平均跳距作用域,计算锚节点到未知节点的距离.仿真结果表明:在不增加硬件开销的条件下,改进算法有效减小了定位误差.     

基于最优信标节点的无线传感器网络质心定位算法

针对无线传感器网络(WSN)质心定位(CL)算法精度不高的问题,提出了一种基于最优信标节点的质心定位(OBCL)算法.OBCL算法采用了4个移动信标节点,首先,对移动信标节点的路径进行规划;然后,未知节点根据集合偏移度(SDD)从候选信标节点集合中选出最优信标节点来进行位置估计;其次,为了解决信标节点不足导致无法定位的问题,引入角色转变机制,未知节点在完成定位之后成为准信标节点来进行辅助定位;最后,为了保证网络中所有节点能够完成定位,在完成初次定位之后,需要进行重定位过程.仿真实验结果表明,与CL、基于加权的质心定位(WCL)、利用接收信号强度加权的质心定位(RR-WCL)这3种算法相比,OBCL算法的平均定位误差分别降低了67.7%、39.2%、24.4%.由于OBCL算法只需要4个移动信标节点就能达到较好的定位效果,因此适合应用于对网络成本低、定位精度要求高的场景.