文档介绍：湖南师范大学
硕士学位论文
基于蚁群算法的无线传感器网络节点定位技术的研究与分析
姓名:徐云剑
申请学位级别:硕士
专业:计算机软件与理论
指导教师:彭沛夫
20090501
摘要关重要,其中,节点自身的准确定位不仅是提供监测事件或目标位置无线传感器网络中,确定节点或事件发生的位置对其监测活动至信息的前提,也是提供网络拓扑自配置、提高路由效率、向部署者报告网络的覆盖质量以及为网络提供命名空间等网络功能的基础。在传感器节点中应用低辰卸ㄎ皇侵旨W匀坏南敕ā但是,考虑到传感器网络中各节点的体积、能源以及整个网络费用方面的限制,在每个节点上装备低巢⒉幌质担褿也无法在室内等环境下工作。因此,利用各传感器之间的相对距离来进行传感器定位就成了我们更好的选择。诘阍谛疟晷藕欧⑸湮恢眉湟贫炊ㄎ晃粗=诘悖鳪节点的路由选择将成为无线传感器节点定位技术成败的关键。本文应用等距三重优化覆盖法给出了在谛疟攴⑸湮置数量和信标发射点坐标的计算方法。蚁群算法是一种新型的模拟进化算法,重点始于组合优化问题的求解。为此,文章提出了一种新的基于蚁群算法的信标发射点的遍历算法,并利用该算法结合三边测量法进行传感器节点定位。仿真实验表明,采用本文提出的基于蚁群算法的传感器节点定位方法,在定位的精度和定位的效率方面与现存的方法相比有明显的提高。关键词:无线传感器网络、网络节点定位技术、蚁群算法、移动信标、等距三重优化覆盖
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作者签名:橡云名⒈C芸冢凇杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤日期:川年学位论文作者签名:橡云启湖南师范大学学位论文原创性声明湖南师范大学学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。Ⅶ辍拢本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属湖南师范大学。同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉皛/年本学位论文属于⒉槐C芑亍导师签名:日期:月;日日
第一章绪论无线传感器网络的研究现状觚琖褪怯尚矶嗾庑┐ǜ衅鹘诘阈橹鹄吹摹,对囊桓鲅芯肯钅浚笔随着微机电系统—甅餴,⒋感器技术及无线通信技术的飞速发展,使得低成本、低功耗、多功能的微型无线传感器的大量生产成为可能。这些微型无线传感器具有无线通信、数据采集和处理、协同合作等功能,无线传感器网络无线传感器网络的节点可以随机或者特定地布置在目标环境中,它们之间通过特定的协议自组织起来,能够获取周围环境的信息并且相互协同工作完成特定任务。无线传感器网络被认为是世纪最重要的技术之一【,它将会对人类未来的生活方式产生深远影响。麻省理上学院的《技术评论》杂志莱隽硕匀死辔蠢瓷产生深远影响的大新兴技术,无线传感器网络位于这十种新技术之首。无线传感器网络最初来源于美国国防高级研究项目署处于冷战时期,为了监测敌方潜艇的活动情况,需要在海洋中布置大量的传感器,使用这些传感器所监测的信息来实时监测海水中潜艇的行动。但是由于当时技术条件的限制,使得传感器网络的应用只能局限于军方的一些项目中,难以得到推广和发展。近年来随着无线通信、微处理器、等技术的发展,使得传感器网络的理想蓝图能够得以实现,其应用前景越来越广,国内外各个研究机构对它的研究也正方兴未艾。从国外的研究现状看,美国在矫娼辛私仙钊氲难芯俊美国的加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、麻省理工学院、康奈尔大学等高校已经进行了±砺酆凸丶际醯难芯俊<基于蚁群算法的无线传感器网络节点定位技术的研究与分析
州大学伯克利分校提出了基于相关性的数据编码模式、确定络中节点未知的分布式算法及重构传感器节点位置的方法等,并研制了一个基于的操作系统【俊<又荽笱迳柬斗中?7⒘艘桓D庀低常糜谘芯縲中出现的问题。南加州大学已经开始研究用于超低能耗姆椒ê图际酢U攵訵通信协议的特殊性,康奈尔大学等高校开展了相关研究,先后提出了基于协商类协议、定向发布类协议、能量敏感类协议、多路径协议、传播路由协议、介质存取控制类协议、基于集群的协议、以数据为中心的路由算法等新的通信协议。英国、日本、意大利等国家的一些高校和研究机构也纷纷开展了该领域的研究工作,且取得了一些初步的研究成果。从国内的芯靠矗谟泄氐难