无线传感器网络RSSI-GA静止节点与改进MCL移动节点定位算法

摘要

无线传感器网络(Wireless Sensor Network：WSN)是由布置在监测区域内大量的传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域内被监测对象的信息，并发送给观察者。WSN是随着传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术、通信技术和微电机技术等行业的发展而飞速发展，在军事、工业、医疗、交通、环保等诸多方面有着巨大的应用价值。
　　 在无线传感器网络中，确定事件发生的位置或采集数据节点的位置是传感器网络中基本功能之一，节点定位问题也是无线传感器网络的关键技术和研究热点。本论文首先研究了无线传感器网络及节点定位的一些基本理论知识，接着提出了基于RSSI-GA静止节点无线传感器网络定位算法，最后提出了一种改进蒙特卡洛移动节点定位算法。
　　 首先，本文研究了无线传感器网络，节点定位的基本知识和一些典型的定位算法，包括静止节点定位算法与移动节点定位算法。
　　 接着，探讨了RSSI无线传感器网络定位算法和遗传算法，分析算法的优缺点，根据无线传感器网络定位的实际问题提出了基于RSSI-GA静止节点定位算法，RSSI-GA定位算法根掘RSSI理论来计算节点之间的距离，利用改进后的遗传算法来进行节点的定位，从理论上分析算法的可行性及优越性，最后对提出的算法进行仿真实验，并将仿真实验结果与已有的算法进行比较，可以看出提出的算法表现出优越的性能。
　　 最后，深入研究了MCL移动节点定位算法，分析算法优缺点，提出了一种改进的MCL移动节点定位算法。此算法利用“锚箱”和“采样箱”理论来缩小采样范围，结合运动预测模型对采样点进行过滤，并根据采样范围自适应渊整采样数。对改进的算法进行仿真实验，并与基本的MCL算法比较，仿真实验结果表明改进的算法有较好的性能，提高了定位精度。