發(fā)布時間：2020-04-13 03:36

【摘要】：無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks,WSN)是由大量隨機部署在目標區(qū)域中具備以自組織和多跳通信能力的傳感器節(jié)點構成的分布式傳感網絡,廣泛應用于軍事、智能交通、環(huán)境監(jiān)控、醫(yī)療衛(wèi)生、智慧農業(yè)等多個領域。在WSN眾多技術中,節(jié)點定位不但是WSN應用的基礎和重要組成部分,而且也是WSN理論研究的核心技術之一,也是目前國內外學者研究的熱點。本文首先介紹了節(jié)點定位的研究背景、意義以及國內外研究現(xiàn)狀,由此說明了本課題的重要性。針對目前無線傳感器網絡節(jié)點定位中存在精度不高、算法收斂速度較慢等問題,在傳統(tǒng)粒子群算法定位技術研究的基礎上,提出了一種自適應罰函數(shù)優(yōu)化粒子群的節(jié)點定位算法。并從以下兩個方面做了研究與探討:(1)通過優(yōu)化粒子群算法提高節(jié)點定位精度:由于傳統(tǒng)罰函數(shù)的懲罰因子是固定不變的,罰因子大小的選取難以控制,過大或過小都將會導致算法病態(tài)發(fā)展。本課題通過引入自適應罰函數(shù),根據粒子群體可行解比例的大小,自適應調節(jié)罰因子的大小進行迭代尋優(yōu),加快算法收斂的速度,達到提高定位精度以及算法的穩(wěn)定性,解決了算法易于陷入局部最優(yōu)等問題。(2)通過減少測距誤差來提高定位精度:由于RSSI測距結果對算法的定位精度有較大影響,為了減少測距誤差對定位誤差的影響,課題通過對測距結果與計算結果加權求和,然后將加權求和系數(shù)作為罰函數(shù)懲罰項的約束值,優(yōu)化粒子的搜索空間,從而提高算法的定位精度。通過仿真及實驗結果分析可知,本課題設計的基于自適應罰函數(shù)優(yōu)化粒子群的WSN定位算法(PSOAPF算法)與同類優(yōu)化算法相比,在定位精度和收斂速度都有了一定提高。
【圖文】：

WSN結構

理后的信息與外部網絡進行通信；（3）互聯(lián)網或衛(wèi)星主要為數(shù)據信息的傳輸提供線路。一般根據實際情形要求，選擇不同數(shù)據信息傳式，大部分情況下使用互聯(lián)網，但是衛(wèi)星可以在互聯(lián)網沒有覆蓋范圍或者人力很到的地區(qū)使用。（4）任務管理節(jié)點該部分的主要功能是數(shù)據分析、數(shù)據存儲，，并根據處理結果判斷是否結束當前任2 傳感器節(jié)點結構典型的 WSN 節(jié)點通常具有傳感器、A/D 單元、CPU、存儲單元、電源、通信機一般的節(jié)點結構如圖 2.2，傳感器和 A/D 單元作用是信息采集預處理；CPU 存儲要作用是將節(jié)點采集到信息數(shù)據進行處理、計算和存儲；通信模塊確保多個節(jié)點數(shù)據傳輸；能量供應模塊一般選用微小型鋰電池。
【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP18;TN929.5;TP212.9

【參考文獻】

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本文編號：2625535