無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法的matlab仿真(編輯修改稿)
2025-05-14 01:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 四章，質(zhì)心算法在Matlab下仿真。質(zhì)心算法在MATLAB仿真中，對(duì)質(zhì)心定位算法仿真所得到的的數(shù)據(jù)進(jìn)行列表繪圖及分析，并對(duì)算法進(jìn)行評(píng)價(jià)。 第五章，結(jié)論。對(duì)本論文的研究工作總結(jié)，提出該還算法的一些缺點(diǎn)，面向未來繼續(xù)研究的方向。 在此次的畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文中，本論文中主要是根據(jù)對(duì)已有的節(jié)點(diǎn)定位算法分析比較，在此基礎(chǔ)上提出一種比較能更好的應(yīng)用算法，實(shí)現(xiàn)更簡便更精確的一種算法。綜合上述的內(nèi)容進(jìn)行研究。 二、設(shè)計(jì)要求及方案 設(shè)計(jì)要求無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由眾多傳感節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)，以傳感器節(jié)點(diǎn)可以相互通信，或者，也可以直接與外界基站進(jìn)行通信。傳感器節(jié)點(diǎn)通常分布在一個(gè)區(qū)域，通過無線通信，形成自我組織的協(xié)調(diào)的物理世界的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)多躍點(diǎn)，彼此協(xié)調(diào)傳輸物理世界的信息。 ，以相互結(jié)合優(yōu)點(diǎn)而得到對(duì)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)在靜止物或移動(dòng)物進(jìn)行定位時(shí)得到更可靠定位效果。ZigBee是在這幾年中無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相當(dāng)廣泛而實(shí)用的條件下興起的一種技術(shù)，給我們的生活改變了很多，促進(jìn)了我們?cè)谂c客觀世界交流和利用起到了很大的作用。ZigBee技術(shù)技術(shù)在進(jìn)行定位技術(shù)時(shí)提供了極大的幫助，且ZigBee技術(shù)成本低、功耗低的性能。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中是獨(dú)一無二的技術(shù)產(chǎn)品。無線定位在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中是最為重要的一種技術(shù)之一。在日益變遷的社會(huì)中的不斷應(yīng)用使人們知道了這項(xiàng)技術(shù)的重要性得到了更多的認(rèn)可，從而使得更多的科研人員的重視。本文根據(jù)自己在查閱和調(diào)查中主要簡單分析和比較幾種常見定位技術(shù)的基礎(chǔ)上,得出質(zhì)心算法在運(yùn)用時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)，隨之提出自己的觀點(diǎn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)出一種新的算法。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法—基于接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)的應(yīng)用上,提高了其定位準(zhǔn)確度。 《基于ZIGBEE技術(shù)的室內(nèi)定位算法研究及應(yīng)用》 董躍鈞 《數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用》 2012年ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖 ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)圖ZigBee網(wǎng)絡(luò)包含三種設(shè)備類型：協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備。協(xié)調(diào)器是在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成中是第一設(shè)備，主要是在啟動(dòng)時(shí)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)啟動(dòng)。路由器的主要功能中轉(zhuǎn)終端設(shè)備，在運(yùn)用中終端設(shè)備時(shí)因?yàn)槭侵苯优c這個(gè)傳感器相連的，在工作中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，因?yàn)橛须娫垂╇娝云淇梢杂行菝郀顟B(tài)。ZigBee技術(shù)成功的成功之處不在于技術(shù)其本身，而在于更好的結(jié)合了其它技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。例如在使用GPS時(shí)對(duì)一些室內(nèi)的移動(dòng)物不能正確定位時(shí)，可以利用基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)移動(dòng)物準(zhǔn)確定位的技術(shù)，而進(jìn)行對(duì)移動(dòng)物的更精確的定位。例如，在各個(gè)場合中定位和監(jiān)控都是起著很重要的作用，如在對(duì)地下工作的人的定位也是相當(dāng)重要，這些應(yīng)用都是我們必要的社會(huì)設(shè)施。這些技術(shù)都是結(jié)合基于ZigBee的優(yōu)點(diǎn)而形成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而得以實(shí)現(xiàn)的。在各種環(huán)境中我們所需的定位技術(shù)也有一定的差異，而在對(duì)復(fù)雜室內(nèi)移動(dòng)物的定位，相比之下基于RSSI指紋算法可以更好的提高室內(nèi)環(huán)境的定位精度。 目前生活中常見的定位技術(shù)有很多種，在面對(duì)不同的環(huán)境條件下我們所選擇的定位算法也應(yīng)當(dāng)隨其而變化。在我們應(yīng)用基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)，首先考慮到了該算法在進(jìn)行定位時(shí)應(yīng)用成本較低、定位精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)等各種情況。這種技術(shù)在對(duì)處于相對(duì)復(fù)雜環(huán)境中的移動(dòng)物體的定位時(shí)，其定位結(jié)果不是理想。而在情況下基于RSSI指紋算法得到的結(jié)果比較準(zhǔn)確。所以綜合上述我們?cè)谶M(jìn)行節(jié)點(diǎn)定位時(shí)要學(xué)會(huì)做到取長補(bǔ)短的方法，結(jié)合各算法的優(yōu)點(diǎn)而形成更好的技術(shù)，得以實(shí)現(xiàn)更好的定位算法。 《基于ZIGBEE技術(shù)的室內(nèi)定位算法研究及應(yīng)用》 董躍鈞 《數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用》 2012年 設(shè)計(jì)方案 在本文章中首先闡述了本課題的研究背景、意義及在生活中的應(yīng)用等，在此次的設(shè)計(jì)當(dāng)中首先主要分析比較常見節(jié)點(diǎn)定位算法：主要圍繞對(duì)普通定位算法、三邊測量算法、質(zhì)心算法這三種算法進(jìn)行。比較分析和仿真普通算法的基礎(chǔ)上，比較算法在節(jié)點(diǎn)定位在定位時(shí)的精度，最后經(jīng)比較在提出更精確的節(jié)點(diǎn)定位算法。 在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該要學(xué)會(huì)考慮能夠?qū)SN自身定位系統(tǒng)和算法的性能直接影響的因素，在對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)定位及定位算法的評(píng)價(jià)都是需要深入研究分析的的一個(gè)問題。以下列出的幾種定性是其中常用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。 (1) 定位精度。精度是用來衡量一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)定位在定位時(shí)的指標(biāo)。在應(yīng)用中以平時(shí)用誤差值與節(jié)點(diǎn)無線射程的比例來表示。 (2) 規(guī)模。在不同的定位環(huán)境中需要不同的定位系統(tǒng)。不同的定位系統(tǒng)需要不同節(jié)點(diǎn)算法。所以在不同的技術(shù)設(shè)施中應(yīng)該以一種技術(shù)在相同環(huán)境中能定位多少目標(biāo)來衡量它的技術(shù)。 (3) 錨節(jié)點(diǎn)密度。錨節(jié)點(diǎn)在定位時(shí)是人工部署的，因此在工作中常常受到制約。錨節(jié)點(diǎn)在使用時(shí)成本相對(duì)偏高，且在沒有合理的布置下會(huì)給網(wǎng)絡(luò)帶來一些不必要的堵塞等問題，所以在對(duì)錨節(jié)點(diǎn)布置時(shí)其密度也是我們必要考慮實(shí)行的任務(wù)之一。 (4) 節(jié)點(diǎn)密度。在WSN設(shè)計(jì)中一定要考慮,節(jié)點(diǎn)密度越大所付出費(fèi)用會(huì)隨之增大,而且節(jié)點(diǎn)工作中會(huì)形成一定阻塞。 (5) 容錯(cuò)性和自適應(yīng)性。當(dāng)在理想的環(huán)境條件下時(shí)，節(jié)點(diǎn)定位算法在應(yīng)用時(shí)都可以達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。而在外界環(huán)境中存在不同的干擾時(shí)，會(huì)出現(xiàn)很多問題。所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)做到容錯(cuò)性和自適應(yīng)性，使得在有外界因素時(shí)能更好的運(yùn)行。保證在定位時(shí)的可靠性等問題。也要做到設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)能夠通過自我調(diào)整、能自我適應(yīng)環(huán)境、減小各種誤差等影響,從而得到更好的定位精度。 (6) 功耗。功耗的性能是會(huì)因使用而隨之減少，所以這也是無線傳感網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)必須考慮的問題之一。在傳感器節(jié)點(diǎn)電池有限的情況下,我們要做到節(jié)點(diǎn)定位精度,還要進(jìn)行相關(guān)計(jì)算、開銷、時(shí)間復(fù)雜性等問題做出明確的計(jì)劃。 (7) 代價(jià)。在無線傳感網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中代價(jià)可從幾個(gè)不同方面來進(jìn)行說明。這里所說的代價(jià)是指
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