[發明專利]一種基于可信鄰居距離的無線傳感網節點定位校準方法

無效

• 申請號: 201310396228.2
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN103442437A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 江禹生;陳躚;江松洋
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于可信鄰居距離的無線傳感網節點定位校準方法，其特征在于，包括下列步驟：?

步驟1，確定網絡中所有節點的連通性：網絡中的每個錨節點向鄰居節點廣播包含自身位置和跳數值初始化為1的信息。鄰居節點記錄下錨節點位置和跳數值，并將跳數值加1繼續向外擴散，直至網絡中的所有節點都記錄下每個錨節點的位置信息和相應的跳數，而包含節點到各個錨節點最小跳數的數組就是該節點的連通性。此外，未知節點不僅保存自身也保存其鄰居錨節點的連通性；?

步驟2，獲得每一個未知節點到所有錨節點的距離：任意兩錨節點之間的距離除以其對應的跳數獲得該兩錨節點間平均每一跳的距離，稱為錨節點的平均跳距，每個錨節點向全網廣播自身平均跳距，未知節點接收最近錨節點的平均跳距作為自身平均跳距；未知節點的連通性與各個鄰居錨節點的連通性差值，稱為兩節點的連通性差異，包含未知節點與所有鄰居錨節點連通性差值的矩陣稱為未知節點的連通性差異矩陣；延續了DV-hop定位方法中距離計算方式，只是在計算未知節點到鄰居錨節點的距離時，將鄰居錨節點與未知節點的連通性差異與未知節點連通性差異矩陣中的最大值的比值作為此鄰居錨節點的權值，與通信半徑的乘積得到鄰居錨節點到未知節點的距離。?

步驟3，計算每一個未知節點的初始位置坐標：采用極大似然估計法對未知節點進行位置坐標估算。?

步驟4，計算每一個未知節點的校準位置坐標：未知節點有鄰居錨節點，以未知節點到最近錨節點的距離為可信鄰居距離，未知節點估計位置與最近錨節點的連線為移動方向，將未知節點估計位置移動到距離最近錨節點為可信鄰居距離的位置，得到未知節點校準位置；未知節點沒有鄰居錨節點，忽略步驟4。?

2.根據權利要求1所述的基于可信鄰居距離的無線傳感網節點定位校準方法，其特征在于：所述步驟1中，網絡中所有節點到每個錨節點的跳數是采用DV-hop定位方法中獲得距離矢量跳數的方法確定的。?

3.根據權利要求1所述的基于可信鄰居距離的無線傳感網節點定位校準方法，其特征在于：步驟2中，利用連通性差異來描述未知節點與鄰居錨節點之間距離的大小，兩節點之間的連通性差異越小鄰居距離越小。?

4.根據權利要求3所述的基于可信鄰居距離的無線傳感網節點定位校準方法，其特征在于：步驟2中，未知節點到鄰居錨節點的距離計算算式為：?

d_ik＝CD_ik/CD_max*R?

式中,CD_ik是未知節點i和其鄰居錨節點k之間的連通性差異，CD_max是所有鄰居錨節點?

與未知節點連通性差異CD_ik的最大值，R為通信半徑。?

5.根據權利要求1、2、3和4所述的基于可信鄰居距離的無線傳感網節點定位校準方法，其特征在于：步驟4中，未知節點估計位置校準包括以下步驟：?

①從所有未知節點中依次選擇一個未知節點；?

②根據未知節點連通性判斷此未知節點是否有鄰居錨節點，若有則繼續執行，否則返回步驟①；?

③對未知節點的初始估計坐標進行校準。?

6.根據權利要求5所述的基于可信鄰居距離的無線傳感網節點定位校準方法，其特征在于，所述步驟4中，所述的未知節點初始估計位置校準是通過以可信鄰居距離為標準，將估計位置移動到校準位置實現的，以未知節點到最近錨節點的距離為可信鄰居距離，未知節點初始估計位置和最近錨節點的連線為校準方向，將未知節點初始估計位置移動到距離最近錨節點可信鄰居距離的校準位置。?

7.根據權利要求6所述的基于可信鄰居距離的無線傳感網節點定位校準方法，其特征在于，校準位置坐標通過下式得到：?

式中，(x_i',y_i')是未知節點i的初始估計位置i'的坐標，(x_j,y_j)是未知節點最近錨節點j的坐標,初始估計坐標與最近錨節點之間的距離為d_DV-hop，d_cre是可信鄰居距離，即未知節點到最近錨節點之間的距離。?