基于DV—Hop的无线传感器网络定位算法

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基于DV—Hop的无线传感器网络定位算法作者：冀汶莉贾东

来源：《硅谷》2013年第06期

摘要针对无线传感器网络中DV-Hop经典算法定位精度低的不足，提出了一种改DV-Hop定位算法；改进后的算法对锚节点的选取进行了优化，并改进节点跳数，还采用平均计

算方法计算节点平均每跳距离。仿真表明，改进的DV-Hop算法对未知节点的定位精度有显著提高。

关键词 WSN；DV-Hop算法；节点定位

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）032-058-02

1 概述

无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由一套称为传感器节点的独立装备组合而成，这些传感器节点具有通信、感知、数据处理和存储等功能，并通过无线通信方式形成一个自组织的网络系统。定位是无线传感器网络绝大部分应用中的一个基本问题，主要任务是获得每个节点绝对或相对，精确或近似的位置。

传感器是网络中的基本单位，节点定位是无线传感器网络关键支撑技术之一。无线传感器网络中，节点分为两类：锚节点（anchor node）和未知节点（unknown node），前者向网络广播信标信息（beacon），并且已知自身位置，后者获得与其他节点的距离或者跳数信息，进而根据一定的算法得到位置信息，从而协助未知节点定位。

2 节点位置的计算方法

在获得与锚节点的距离或相关角度信息，并满足节点定位计算条件的基础上，可通过相关定位计算的基本方法来计算出节点位置。计算的基本方法包括：三边测量、三角测量、极大似然估计等。本文以极大似然估计为例，予以介绍。

假如同时定位若干个节点，则构建的完整系统必须有严格的条件限制，形成的方程组条件充分，且拥有唯一的一个解。如图1，已知A1（x1，y1），A2（x2，y2），...An（xn，yn）的位置坐标，它们到D（x，y）的距离分别是d1，d2，...dn，则存在：

可将上式视为线性方程组AX=b，解之得：

得节点D的坐标为：

3 DV-Hop算法分析