无线传感器网络非测距定位系统设计开题报告

全文总字数：5710字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.目的及意义

随着科技的发展，我们已经步入信息时代，而信息获取最重要也是最基本的技术——传感器技术也得到急速发展。基于传感器技术的无线传感器网络（wsn）综合了微电子技术，嵌入式计算技术，现代网络及无线通信技术，分布式信息技术等先进技术，在军事、医疗、交通、环保等多个领域发挥重要的作用。在许多领域中，都有无线传感器网络的身影。在一些特定领域，如救灾、探矿等领域中,网络中节点的位置至关重要。因此，获取节点的位置实现节点定位，是无线传感器网络需要解决的关键问题。缺少了位置信息的节点，传感器监测事件或者感知数据也失去了实际的应用价值。如果我们在无线传感器的网络节点中知道自身的物理位置，那么我们就可以由网络来提供我们相对应的位置信息。在无线传感网络中定位技术有两个意义：第一是确定自己在系统中的位置，第二是系统确定其目标在系统中的位置，节点位置的信息可以通过自组织网络采用一定的办法提供给观察者，这是实现无线传感器网络定位的一种方法。在实现定位技术的过程中有很多算法，根据不同的标准有不同的分类方法。主流的分类方法是根据定位过程中是否需要测距分为基于测距的(range-based)定位算法和非测距的(range-free)定位算法。基于测距的定位算法需要通过测距技术来测量各个未知节点到信标节点的绝对距离值，然后利用测距阶段所得的节点间的距离或方位等参数来计算出未知节点的位置，定位精度相对而言较高，但节点的通信频率较高，计算量大，导致对额外的硬件要求高，成本就上去了。非测距的定位算法，仅通过角度或数据传输经过的跳数等信息就可以完成定位，是根据节点连通性计算节点位置，成本低，功耗小，但不能实现高精度的定位，是牺牲精度的粗定位。无线传感网络的硬件限制和功耗限制，非测距定位技术是国内外研究的热点。本课题研究无线传感网络中非测距定位技术，并对非测距定位算法中的dv-hop算法进行深入研究并且提出改进算法，提升定位精度和准确度。值得注意的是，无线传感器的定位方法的应用需要针对不同的场合，各类算法都是在综合权衡能耗、成本和精度等因素的基础上提出来的，需求的准确性和精度不尽相同，因此对于具有分布式、低复杂性、高精度、通用性等特点的无线传感器网络定位方法的研究还有待发展。

2. 研究的基本内容与方案

2. 研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1 基本内容与目标

本次设计的内容是基于无线传感器网络的非测距定位系统，因其成本低,易于实施,抗干扰性强等优点成为室内场所定位的一个重要研究方向。内容包括介绍无线传感器网络中的定位技术，讲解节点定位的基本概念，对节点定位过程中的性能分析评估指标进行说明。目前国际主流的节点定位根据测距与否，将之分类为基于测距的定位和非测距定位。这里我们将从核心思想，原理，实施过程，效果和各自优缺点等方面说明。非测距的dv-hop算法从这些算法中脱颖而出受到较为广泛的应用。dv-hop算法设计原理是距离矢量路由和全球定位系统，受环境影响小，成本低。

3. 研究计划与安排

1-3周：查阅相关文献资料，提交开题报告，并完成英文文献翻译；

4-6周：论文开题；测距定位与非测距定位比较；

7-9周：研究非测距定位算法dv-hop；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]叶娟.无线传感器网络非测距定位算法研究[d].叶娟.桂林：广西师范大学，2019.

[2]戴天虹,王硕.基于bpsdv-hop的无线传感器网络节点定位算法[j].电子技术与软件工程, 2018(5).

[3]郎咸刚.井下环境无线传感器网络定位技术研究与系统设计[d].西南交通大学,2016.