基于最优跳距处理策略的无线传感器网络智能定位算法

doi:10.3724/SP.J.1087.2012.01836

计算机应用 ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (07): 1836-1839.DOI: 10.3724/SP.J.1087.2012.01836

基于最优跳距处理策略的无线传感器网络智能定位算法

李牧东,熊伟,郭龙

空军工程大学电讯工程学院，西安710077

收稿日期:2011-12-12 修回日期:2012-02-10 发布日期:2012-07-05 出版日期:2012-07-01
通讯作者: 李牧东
作者简介:李牧东（1987-），男，陕西西安人，硕士研究生，主要研究方向：无线传感器网络定位；熊伟（1965-），男，陕西西安人，副教授，博士，主要研究方向：无线传感器网络、电路与系统；郭龙（1987-），男，陕西咸阳人，硕士研究生，主要研究方向：无线传感器网络覆盖技术。

Intelligent algorithm for locating nodes in wireless sensor network based on processing strategy of optimal hopping distances

LI Mu-dong,XIONG Wei,GUO Long

Institute of Telecommunication Engineering, Air Force Engineering University, Xi'an Shaanxi 710077, China

Received:2011-12-12 Revised:2012-02-10 Online:2012-07-05 Published:2012-07-01
Contact: LI Mu-dong

摘要/Abstract

摘要： 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。

关键词: 无线传感器网络, DV-Hop算法, 最优跳距处理策略, 粒子群优化算法, 定位精度

Abstract: Focusing on the problems of poor locating performance and ignoring anchor nodes' inaccuracy in traditional DV-Hop algorithm which is one of the range-free algorithms in Wireless Sensor Network (WSN), an intelligent algorithm for locating nodes based on Processing Strategy of Optimal Hopping Distances (PSOHD) was proposed. Fully considering the effect of dynamic topology and anchor nodes' difference, this algorithm firstly introduced two communication radii with anchor nodes to calculate the nodes of communication range respectively. Secondly, the average one-hop distance among anchor nodes was refined by means of weighted least squares estimation. Finally, the average one-hop distance used by each locating node for estimating its location was optimized through weighting the N received average one-hop distances from anchor nodes. In addition, Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm was presented to locate the unknown nodes. The simulation results show that the improved algorithm has obviously better location precision at the cost of increasing appropriate energy. Thus, it is a practical scheme for WSN with both inaccuracy of anchor nodes and random dynamic topology.

Key words: Wireless Sensor Network (WSN), DV-Hop algorithm, Processing Strategy of Optimal Hopping Distances (PSOHD), Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm, location precision

中图分类号:

TP393.07

李牧东熊伟郭龙. 基于最优跳距处理策略的无线传感器网络智能定位算法[J]. 计算机应用, 2012, 32(07): 1836-1839.

LI Mu-dong XIONG Wei GUO Long. Intelligent algorithm for locating nodes in wireless sensor network based on processing strategy of optimal hopping distances[J]. Journal of Computer Applications, 2012, 32(07): 1836-1839.

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Intelligent algorithm for locating nodes in wireless sensor network based on processing strategy of optimal hopping distances

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