DVHOP定位算法學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1DV HOP 定位算法定位算法目錄1 1背景介紹背景介紹4 仿真模擬仿真模擬3 DV-HOP定位算法定位算法 2 2 定位技術(shù)分類定位技術(shù)分類5結(jié)束語結(jié)束語第1頁/共31頁背景第2頁/共31頁第3頁/共31頁無線傳感網(wǎng)絡(luò)DVHOP定位第4頁/共31頁第5頁/共31頁需要測量相鄰節(jié)點間的絕對距離或方位絕對距離或方位，并利用節(jié)點間的實際距離實際距離來計算未知節(jié)點的位置。無需這些測量信息，而是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連通性網(wǎng)絡(luò)連通性等信息，利用節(jié)點間的估計估計距離距離計算節(jié)點位置。無需測距的定位基于測距的定位第6頁/共31頁定位精度相對較高，但對額外的硬件設(shè)施要求也比較高成本低、功耗小、抗測量噪聲能力強、硬

2、件設(shè)備簡單無需測距技術(shù)的定位基于測距的定位第7頁/共31頁第8頁/共31頁節(jié)點定位基本計算方法節(jié)點定位基本計算方法第9頁/共31頁節(jié)點定位基本計算方法節(jié)點定位基本計算方法三邊測量法三邊測量法第10頁/共31頁第11頁/共31頁第12頁/共31頁第13頁/共31頁使用標(biāo)準(zhǔn)的最小二乘法可以得到未知節(jié)點的坐標(biāo)為使用標(biāo)準(zhǔn)的最小二乘法可以得到未知節(jié)點的坐標(biāo)為第14頁/共31頁指依賴節(jié)點間的信息依賴節(jié)點間的信息交換和協(xié)調(diào)交換和協(xié)調(diào)，由節(jié)點自行計算的定位方式。第15頁/共31頁 左圖是一個由9個節(jié)點組成的小型傳感器網(wǎng)絡(luò)。 L1 L2 L3 為三個參考節(jié)點 剩余的都為未知節(jié)點，對節(jié)點A定位第16頁/共31頁)

3、,(),(jjiiyxyxijdDiHs：為錨節(jié)點i與錨節(jié)點j的坐標(biāo)jh ：為錨節(jié)點i與錨節(jié)點j之間的實際距離 ：為錨節(jié)點i到錨節(jié)點j之間的跳數(shù) ：以錨節(jié)點i為基準(zhǔn)，計算出的平均每跳距離NiHsM ：錨節(jié)點總個數(shù)i：錨節(jié)點i的平均每跳距離的權(quán)值第第1階段階段：第17頁/共31頁第18頁/共31頁第19頁/共31頁Mkkiihh1歸一化處理得到權(quán)值MiDiDHsHsi1 通過這個加權(quán)過程，使得定位節(jié)點的平均每跳距離能從多個信標(biāo)節(jié)點的平均每跳距離中得到反映，使得定位節(jié)點的平均每跳距離更接近于網(wǎng)絡(luò)的實際平均每跳距離。權(quán)值每跳距離第20頁/共31頁NHSd222)52/()52(22212ddHSNN

4、HSd213NHSd233第21頁/共31頁第22頁/共31頁1一一第23頁/共31頁2第24頁/共31頁(1) 節(jié)點密度 一般來說，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點密度越大，定位精度越高。DV-Hop算法只能在節(jié)點分布比較密集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中才能合理地估算平均每跳距離，然后才能較準(zhǔn)確地估算出節(jié)點的位置。(2) 錨節(jié)點密度 因為人工部署錨節(jié)點的方式受到網(wǎng)絡(luò)所處自然環(huán)境的限制；而搭載GPS模塊的錨節(jié)點成本會比普通節(jié)點高兩個數(shù)量級。這些都限制了錨節(jié)點在整個網(wǎng)絡(luò)中所占的比例不能太大。第25頁/共31頁(3) 定位能耗 因此我們在可以容忍的定位精度范圍內(nèi)，盡量的減少電源能量損耗，需要減少電源能量在通信、計算和存儲方面的消耗。(4) 覆蓋率 我們將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中可實現(xiàn)定位的未知節(jié)點與網(wǎng)絡(luò)一開始投放的總的未知節(jié)點數(shù)的比值定義為定位算法的覆蓋率。我們研究自定位算法和系統(tǒng)的目地是最