无线传感器网络在气体源预估定位中的应用

基于气体污染源浓度衰减模型,分别采用极大似然预估算法(M LE)、非线性最小二乘算法(NLS)对气体污染源定位进行了研究。仿真实验对比了两种算法在不同的传感器节点以及背景噪声情况下对预估定位误差的影响。结果表明:当环境背景噪声较小时,NLS可以得到比M LE算法更精确的预估结果。当环境背景噪声较大时,M LE算法比NLS算法有着更强的鲁棒性。     

无线传感器网络的移动节点定位算法研究

利用物体运动的连续性,将移动节点的运动规律与距离测量相结合提出了运动预测定位算法,该算法不需要额外的硬件支持,适应能力强,在信标节点密度比较低时提高了性能.     

基于样条函数的多气体传感器信号建模分析

样条函数理论作为数学工具已广泛应用于逼近论，曲线数据拟合，数值分析等方面，在研究一般多项式最小二乘法建模的基础上，针对所建模型易产生欠拟合和过拟合及模型阶数高的问题，提出了采用样条最小二乘数据拟合谅垭建立数学模型，基于样条最小二乘数据拟合方法建立的数学模型不仅可以提高模型精度和拟合程度，而且模型阶数较低，光滑性好，将该建模方法用于多气体传感器输出信号的建模，结果表明，方法正确并有效。     

基于TOA的无线传感器网络时间同步与定位联合算法

文中研究无线传感器网络中时间同步与节点位置坐标联合处理的问题,并且提出了一个可以联合精确估计未知传感器节点时钟偏差和未知坐标的算法,新提出的联合时间同步与定位算法采用加权最小二乘方法,相比于极大似然等迭代估计器,该方法具有更低的复杂度。理论分析表明在低信噪比情况下,算法精度可以达到克拉美罗下界(Cramér-Rao lower bound,CRLB)。计算机仿真实验结果也证明算法可以达到理论分析的精度要求。     

基于移动锚节点的无线传感器网络节点定位算法

针对移动锚节点的定位问题,提出一种基于3个移动锚节点的与距离无关的定位算法,该算法具有避开因测量距离的需要而导致的高硬件成本和高能耗等的功能.主要思想是3个锚节点规则移动遍历整个传感区域,移动过程中实现未知节点的定位.仿真实验结果表明,该算法能够提高节点的定位精度.     

无线传感器网络中传感器节点定位的递归加权最小二乘优化方法

采用最小二乘优化算法,研究了基于接收信号强度测量的信号源定位问题.首先,建立了路径损耗的线性化模型;然后,介绍了加权最小二乘法,并提出了无线传感器网络中传感器节点定位的递归加权最小二乘优化方法.最后将本文提出的迭代加权最小二乘法与基于接收信号强度(RSS)的2种算法进行比较,仿真结果表明提出的算法在定位精度方面有更好的表现.     

基于混合蛙跳的无线传感器网络定位方法

为了解决无线传感器网络未知节点的定位问题,提出了一种新的三维空间定位方法。首先给出了未知节点位置的计算方法和误差评价模型,并利用混合蛙跳算法建立了评价模型的求解算法SFLL。最后,利用仿真实验,对比了与其它算法之间的性能状况,结果表明SFLL具有较好的适应性。     

减少无线传感器网络节点定位误差的方法

为提高无线传感器网络节点定位精度,提出3种基于距离信息的改进定位算法:改进三边测量法、加权最小二乘估计、抗差最小二乘估计.在一定先验假设情况下,对三边测量法以及由其衍生出最小二乘估计进行改进,并将抗差最小二乘估计方法引入到节点定位计算之中.仿真结果表明:3种算法能够有效减少定位误差.抗差最小二乘估计在系统存在粗差情况下效果尤其显著.当系统对能耗要求严格时,可采用改进三边测量法或加权最小二乘估计替代抗差最小二乘估计.     

基于扩展集员估计的气体源定位方法

提出一种基于扩展集员滤波框架的室内气体源分布式定位方法。相对于基于随机模型的统计估计方法(扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波),此方法只需要知道未知噪声的边界,不考虑噪声的随机性。利用静态湍流模型迭代计算定位误差边界,将位置状态真实值有效地包含在估计范围内,从而能达到的定位可信度。同时引入最小二乘法进行初步定位,以克服扩展集员滤波的初始点选取问题。最后通过基于无线电子鼻的室内定位仿真实验,证明算法的可行性和有效性。     

多媒体传感器网络中被动目标定位算法

针对被动目标定位问题,提出了一种多视觉感知节点协同定位算法.与传统的视觉目标定位方法不同,该算法无需进行训练或特征识别,而是各个节点基于机器视觉理论,将目标投影为定位平面上的一条直线,并使用Hough变换将该直线映射为Hough空间中的一个离散点,最后对离散点进行正弦曲线拟合,拟合参数即为目标的最终位置估计.根据视觉感...     

基于分布式水下无线传感器网络目标协同定位方法研究

本文提出了一种基于水下传感器网络的目标协同定位改进方法。基于多重信号分类方法（MUSIC）得到目标的DOA估计,通过对水下信号传输特性分析,建立水下阵列传感器网络的目标定位模型,利用最大似然估计得到目标位置。利用基于阈值检测的分布式高斯牛顿迭代法完成最大似然估计的解算,仿真结果表明该方法有效节约了网络节点能量,降低了数据通信量,且得到了更好的定位精度。此外,分析比较了在不同噪声环境下、不同声源级情况下的目标位置结果。     

动态传感器网络中距离相关的蒙特卡洛定位算法

动态无线传感器网络的许多应用中定位技术具有至关重要的作用,在这种网络中部署区域内的全部节点不断运动.针对动态传感器网络中的定位问题,在蒙特卡洛方法的基础上提出了一种新的定位算法-距离相关蒙特卡洛(DRMCL).该算法通过利用节点的RSSI测距性能减小预测时未知节点可能存在的交叠区域,提高定位精度.仿真结果表明,对比蒙特卡洛和凸规划等现有的移动传感器网络定位算法,提出的DRMCL可以明显提高定位精度,在运动的过程中,定位精度能够达到20%以下.     

一种网络生长的无线传感器网络定位算法

提出了一种利用完全图进行无线传感器网络定位的分布式定位算法.仿真表明,该算法在噪声功率较小或者网络连通程度较高时,节点的定位精度更高,并且在网络的连通程度较低或者传感器节点分布不均匀时,仍然保持较好的定位精度.     

基于Wigner-Ville时延分析的传感器网络定位方法

到达时间差(TDOA)定位是根据各个传感器接收信号的时差来实现目标定位的,时延估计的准确程度直接影响到定位的精度。从信号能量角度出发,根据Wigner-Ville变换得出一种时频能量分布,通过对应频率下能量的最大值来确定信号的到达时间,进而确定出时间差,同时计算了振动信号在实验介质中的传播速度,最终实现了振动定位的目的。试验结果表明,基于WVD时频能量分析的方法有利于减少实际测量环境下的振动源定位误差,从而提高定位的精度。     

一种改进的基于移动信标的节点自定位算法设计

为了降低由过多固定信标辅助定位导致的网络成本开销,研究了一种改进的基于移动信标的节点自定位方法。首先,给出了移动信标运动的高斯马尔可夫模型,在对传统质心算法进行改进的基础上提出了一种基于RSSI比值的加权质心算法实现节点的初定位;然后,建立了节点位置的状态方程和RSSI强度值的观测方程,通过扩展的卡尔曼滤波算法实现对节点位置的迭代求精;最后对文中基于移动信标的节点定位算法进行了定义和描述。仿真实验表明,文中方法在仅有一个移动信标的情况下能实现节点的准确定位,且与其它方法相比,具有较小的定位误差。     

卫星传感器网络中基于可信节点的安全定位算法

安全性作为评估无线传感器网络定位算法性能的主要指标．虽然近年几个安全定位算法从不同程度上解决这一问题,但都存在着不足。针对恶意攻击存在环境下,卫星传感器网络中节点的自定位问题,基于验证点思想提出既能使用不同定位算法,又不需要增加甚至不用锚点的高质量安全定位协议-SIJPVN-LA。SLPVN-LA利用各节点的定位误差服从相同概率分布且相互独立的性质,结合验证点思想和某种定位算法实现节点安全定位。基于MMSE定位算法的协议性能仿真表明,算法可以有效克服恶意锚点的影响。     

基于基站辅助定位的无线传感器网络通信协议

无线传感器网络受应用场合和节点结构的限制，要求算法具有低功耗和低复杂度等特点．为此提出了一种基于基站辅助定位的组网算法和路由协议，利用基站对抛撒区域扫描完成网络节点定位和分簇，节点只需接收基站发送的控制信息，节省了通信和计算开销，根据节点剩余能量和信号强度选举簇头、网关，形成以基站为根节点的路由树，减小了成员节点与簇头、簇头与簇头间的通讯耗能，路由协议中定义了源数据包和转发数据包两种数据格式，以实现数据从节点到基站的传输．在此基础上，研究了不同场景下网络的生存期和节点剩余能量、仿真结果表明提出的组网和路由协议能够均衡节点能耗，有效延长网络的生存期．     

基于互相关序列和BP网络的声源定位算法

在基于麦克风阵列的声源定位算法中,一种常用算法的基本思路是通过麦克风接收到信号的相关序列来计算信号之间的时延,进而再根据阵列的结构确定声源的位置。在分析传统的声源定位算法基础上,针对双五元十字阵模型,介绍传统的基于广义互相关相位变换加权(generalized cross correlation-phase transform, GCC-PHAT)时延估计的定位算法,并给出基于GCC-PHAT时延估计和反向传播(back propagation, BP)神经网络的定位算法、基于抛物线互相关时延估计和BP网络的定位算法,进而通过分析影响时延估计的主要因素,提出了基于互相关序列和BP网络的新定位算法,该算法将GCC-PHAT互相关序列最大值点的位置、最大值点及其左右各一点的相关值作为BP网络的输入,通过对BP网络进行训练来实现声源的三维定位。仿真实验表明：与传统的基于GCC-PHAT时延估计的定位算法相比,所提出的各个算法均具有较好的定位效果,后者均比前者的定位精度更高,而且提出的基于互相关序列和BP网络的新定位算法在低信噪比和高混响的条件下,也具有较好的定位效果。     

一种基于室内环境无线传感器网络的移动机器人定位法

本文提出了一种新的基于无线传感器网络的室内自主移动机器人定位的实际应用方法.通过在博物馆等较大环境中的安装无线电发射装置,移动机器人可以实时检测各个电波发射装置的方向.在这些装置的位置已知的条件下,机器人可以根据三角定位法完成自身的定位.实验和仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于移动Agent的无线传感网络拓扑控制策略

针对目前无线传感网络拓扑控制算法中未考虑节点能耗问题,提出基于移动Agent的无线传感网络拓扑控制策略,并采用移动Agent洪泛获取网络拓扑信息的方法.该方法由sink节点洪泛拓扑发现Agent进行拓扑发现,由拓扑汇报Agent将拓扑信息传送至sink节点,并根据节点剩余能量动态选择簇头.仿真结果表明,该方法簇头分布均匀合理,能够有效节约网络能耗.