文档介绍:摘要于军事、民用领域,诸如监控系统、导航系统、障碍规避系统等。这一类系统共同要解决的问题是如何确定目标的位置,以及如何确定目标的运动方向或轨迹等。因此,在无线传感器网络环境下实现一种有效、快速的定位算法已经成为当今的一个研究热点。本文首先介绍了无线传感器网络的结构及其软硬件架构;然后,分析研究了目前通用的一些经典定位算法,比较了各种定位算法的优缺点及其应用背景;在此基础上,分析研究了支撑定位算法的几种常用滤波算法;最后,结合定位算法和质心定位算法两种算法的特点,设计和实现了一个室内的基于网络的定位系统:系统以方式组网,节点通过集中式计算,在机上采用统计和三边测量方法,估算和描绘移动节点的坐标轨迹,通过数据实验,得到了比较稳定的定位结果,完成了一个基于无线传感器网络的室内定位系统。关键词:ㄎ患际鮎近年来,无线传感器网络以其低成本、低功耗、布设方便等特点,普遍应用猙/猣华东帅范人学硕上学位论文基于ㄎ患际醯难芯坑胧迪
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第滦髀论文研究的背景国内外研究现状无线传感器网络卜一般应用于监控、导航、障碍规避等系统,节点的位置信息对于这类系统是至关重要的。因为在这类无线传感器网络应用中,通常需要知道某些事件发生的具体位置,比如说森林火灾的现场位置、天然气管道泄漏的具体地点等等;一般在这种监测系统中,会随机布放多个无线传感器节点,这些节点以自组织的方式相互协调工作,确定某个移动或不移动节点的相对位置,计算和估计该节点的绝对位置,完成定位的功能。定位信息除了可以报告事件发生的地点之外,还具有以下一些用途诸如:目标跟踪、实时监视目标的行动路线、预测目标的前进轨迹、协助路由和实时管理网络拓扑情况等等。因此,研究和实现一种应用于无线传感器网络中的定位算法是很有现实意义的。全球定位系统悄壳坝τ米罟惴旱模彩亲畛墒斓亩ㄎ幌低常ü卫星的授时和测距对用户节点进行定位,具有定位精度高、实时性好、抗干扰能力强等优点,但是视糜谖拚诘驳氖彝饣肪常没Ы诘隳芎母摺⑻寤蟆成本高、需要固定基础设施,并不适用于无线传感器网络。现有的无线传感器网络下的定位算法分为两种:节点自身的定位和目标节点的定位,其中后者是依赖于前者的。节点自身定位算法分为两大类,一种是基于测距技术的定位算法,一种是无需测距的定位算法。基于测距技术的定位算法通过测量节点间的距离或者角度信息,使用三边测量法、三角测量法或最大似然估计法来计算节点位置,这一类算法包括定位。无需测距的定位算法有质心定位、凸规划定位、基于网络连通性的室外定位算法,由少数关键节点定期向邻居节点广播一个信标信号,其中包含自身和位置信息;加卅笱Р死中5腄等曾提出过凸规划模型定位算法;美国路特葛斯大学的路由和ㄎ凰枷胍蔡岢隽恕O盗蟹植际蕉ㄎ凰惴āD勘杲诘愕亩ㄎ淮蠖嗍定位、定位、定位和定位、
本文的内容和组织结构都是基于追踪的定位算法。目标追踪是年由状翁岢觯蚐4俗髁私徊降难芯亢屯黄啤加州大学洛杉矶分校都有对无线传感器网络定位技术的研究;国内一些高校如西安电子科技大学、中国科技大学、哈尔滨工业大学也加入了这个领域。第一章绪论,介绍了论文研究的背景,国内外研究现状和论文的组织结构。第二章从无线传感器网络的体系结构、网络节点组成、协议栈架构等几个方面进行描述,介绍了无线传感器网络的特点和应用领域。第三章节点自身定位算法和目标定位算法;并在此基础上讨论了适用于无线传感器网络环境的定位算法。第四章介绍了支撑各种定位算法的通用滤波算法和预测理论。第五章设计和实现了一个基于无线传感器网络的室内定位系统。整个系统在【网络环境中实现,结合质心定位算法和算法的特点,实现了移动第六章总结和展望。世纪年代国外很多大学诸如美国加州大学伯克利分校、麻省理工学院、康奈尔大学、节点在室内的定位。华东师范人学硕宦畚基于ㄎ患际醯难