基于半定規劃的無線傳感器網絡節點定位算法研究.pdf

1、無線傳感器網絡是由大量微型、低成本、低功率,具有感應、通信和處理信息能力的傳感器節點組成的,其目的是感知網絡覆蓋區域內監測對象的信息并將信息通過多跳的方式發送給觀察者。無線傳感器網絡的應用十分廣泛,包括環境監測預報系統、醫療保健、家庭使用和軍事監控等。監測目標的信息只有在其位置已知時才是有用的,由此產生了定位算法。節點定位的準確度是無線傳感器網絡應用的有效性的前提和主要因素,因此,如何確定傳感器節點的位置成為了熱點問題。
　　

2、針對無線傳感器網絡拓撲結構動態變化的特性,本文提出一種新的分布式節點定位算法:基于半定規劃(Semidefinite Programming,SDP)和多維標度(Multidimensional Scaling,MDS)的分布式節點定位算法(DLSM)。該算法的主要思想是將整個無線傳感器網絡劃分成若干個局部定位區域,在每個局部定位區域使用MDS定位算法或SDP定位算法構建局部相對定位圖,然后將全部的局部相對定位圖進行合并,構成全局相對定

3、位圖,最后利用錨節點的地理位置信息得到節點的估計位置。仿真實驗結果表明,DLSM算法具有較高的定位精度,減少了通信量,只需少量錨節點,尤其適用于傳感器節點分布不均勻的網絡。
　　 針對傳感器節點能量有限的特性,本文將剛性圖理論應用到節點定位技術,將其與集中式的半定規劃算法結合,提出了一種新的集中式定位算法:基于剛性圖的半定規劃定位算法(SDP-R)。本文在兩種不同的場景中對算法進行仿真實驗,結果表明SDP-R算法能夠減少定位過程