安徽理工大学毕业设计无线传感网络节点定位技术仿真研究WIRELSS SENSOR NETWORK NODE LOCATION TECHNOLOGY SIMULATION毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日无线传感网络节点定位技术仿真研究摘要无线传感网络节点定位技术是无线传感网络重要的支撑技术之一。节点位置信息不仅是事件监测的前提，也是网络拓扑自配置、提高路由效率、向观察者报告所需信息的基础;不知道所获信息所对应的位置，所获信息也失去了应有的意义。无线传感网络节点部署是随机的，由于受到布设环境和自身因素的影响，如何最大限度提高节点定位精度是无线传感网络定位研究领域的一个难点。因此，开展节点定位技术的研究具有重要理论和现实意义。本论文介绍了无线传感网络发展历程和结构模型，分析了无线传感网络中的关键技术，深入讨论了无线传感网络节点定位技术。着重研究了节点定位的概念、定位技术分类、定位的基本原理和基本方法，同时对现有的典型定位算法和定位系统进行了分析比较。论文重点对无线传感网络定位技术中的非测距定位DV-hop算法进行了深入研究，详细分析了其存在误差的原因。分别在二维和三维环境下提出了改进的节点定位算法。(1)为了减小传统DV-hop算法的定位精度误差，论文在二维环境中提出了一种新的DV-hop定位算法。(2)针对新DV-hop定位算法存在覆盖率较低的问题，提出了一种升级虚拟锚节点的定位算法。(3)在三维环境下，提出了一种新的三维节点定位算法。关键词:节点定位，DV-hop，锚节点，平均跳距权值，跳数权值WIRELSS SENSOR NETWORK NODE LOCATION TECHNOLOGY SIMULATIONABSTRACTThe wireless sensor network node location technology is an important supporting technology for WSN. The node position information of WSN is not only the premise of monitoring events, but also it is the basis of the network topology from the self-configuration, improve routing efficiency and reporting the information required to observers. If we do not know the position information, the information we are interested will lose its proper meaning. Wireless sensor network nodes are randomly deployed. How to maximize the localization accuracy of localization is a difficult research area in wireless sensor networks for the effect of the layout environment and factors of its own. Therefore the research for the wireless sensor network node location technology has important theoretical and practical significance.This paper introduced the development course of wireless sensor network and the architecture model of the wireless sensor network, analyzed the key technology for wireless sensor networks, and thoroughly discussed wireless sensor network node location technology. Focused on the concept of node localization, the location classification, the basic principles and methods of localization, and the criteria of positioning performance evaluation are made a more detailed analysis and research, while some typical existing location algorithms and systems are made a brief introduction and comparison. The paper focused on the Range-free positioning algorithm of wireless sensor networks DV-hop in-depth study, and analyzed the reasons for the existence of error in detail. Then, this paper presented the improved localization algorithms in two-dimensional and three-dimensional environment respectively.(1) The paper presented a new DV-hop localization algorithm in the two-dimensional environment to improve localization accuracy error of traditional DV-hop algorithm. (2)For the novel DV-hop localization algorithm have the problem of low coverage, a location algorithm which upgraded the virtual anchor nodes algorithm was presented. (3)In the three-dimensional environment, the paper presented new three-dimensional localization algorithms.KEYWARDS: node location, DV-hop, anchor node average hop-distance weight hop weight56目录1绪论211 研究背景目的及意义2111 研究背景2112 研究意义212 国内外研究应用现状与发展趋势31.2.1 国内外研究应用现状31.2.2 发展趋势41.3 论文研究思路及章节结构42无线传感网络的组成结构及其关键技术62.1 无线传感网络体系结构62.2 无线传感网络的关键技术92.3 无线传感网络的应用113无线传感网络定位基本原理133.1 无线传感网络定位技术概述133.1.1 无线传感网络定位的概念133.1.2 无线传感网络定位技术有关术语143.1.3 无线传感网络定位技术特点143.1.4 无线传感网络定位技术相关应用153.2 无线传感网络定位基本方法163.2.1 基本原理163.2.2 节点间距离的测量方法173.2.3 目标位置计算方法203.3 无线传感网络典型定位算法和定位系统233.3.1 几种典型的定位算法2334 本章小结284DV-hop算法研究2941 引言294.2 传统DV-hop算法294.3 传统DV-hop算法误差分析304.4 新的DV-hop算法的设计及其实现334.4.1 跳数计算334.4.2 节点距离的计算334.4.3 锚节点组的选定和位置估计354.5 本章小结365三维节点定位方法375.1 引言375.2 三维节点定位的必要性375.3 几种典型三维节点定位算法375.3.1 传统质心算法375.3.2 一种新的质心算法395.3.3 Landscape-3D算法415.3.4 APIS算法425.4 新三维节点定位算法的设计及其实现435.4.1 跳数计算435.4.2 距离计算435.4.3 位置估计435.4.4 新三维定位算法的执行465.4.5 仿真实验465.5本章小结48全文总结49参考文献50致谢511绪论11 研究背景目的及意义111 研究背景随着无线技术的快速发展和日趋成熟，无线通信也发展到一定的阶段，其发展的技术越来越成熟，方向也越来越多，越来越重要，大量的应用方案开始采用无线技术进行数据采