吉林大学学报(工学版) ›› 2014, Vol. 44 ›› Issue (2): 502-507.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201402036

• 论文 • 上一篇    下一篇

基于双通信半径的传感器网络DV-Hop定位算法

李娟1, 刘禹1, 钱志鸿1, 卢长刚2   

  1. 1. 吉林大学 通信工程学院, 长春 130022;
    2. 吉林大学 汽车工程学院, 长春 130022
  • 收稿日期:2013-02-01 出版日期:2014-02-01 发布日期:2014-02-01
  • 通讯作者: 卢长刚（1966- ），男，副教授，硕士.研究方向：信号采集及检测.E-mail：antong_1997@163.com E-mail:antong_1997@163.com
  • 作者简介:李娟（1970- ），女，副教授，博士.研究方向：信号与信息处理.E-mail：ljuan@jlu.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目（61071073）；吉林省重点科技攻关项目（20140204044GX）；吉林大学基本科研业务费项目（201103214）.

Improved DV-Hop localization algorithm based on two communication ranges for wireless sensor network

LI Juan1, LIU Yu1, QIAN Zhi-hong1, LU Chang-gang2   

  1. 1. College of Communication Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China;
    2. College of Automotive Engineering Jilin University, Changchun 130022, China
  • Received:2013-02-01 Online:2014-02-01 Published:2014-02-01

RICH HTML

0   

PDF (PC)

570

摘要：

为了减少传统的DV-Hop算法对未知节点定位时产生的较大误差，分析了影响传统DV-Hop算法定位精度的两个因素，继而提出了一种改进算法。改进算法在进行未知节点定位时，信标节点先后使用两个通信半径广播自身位置信息，从而获得未知节点与信标节点间更精确的跳数，并计算出它们之间更精确的距离，得到未知节点更精确的坐标。仿真结果显示，改进算法相比于传统DV-Hop算法相对定位误差减少了13%~15%，并且减少了由于网络拓扑结构不同带来的定位误差的差异性。

关键词: 通信技术, 无线传感器网络, 节点定位, DV-Hop算法, 改进算法

Abstract:

Traditional DV-Hop algorithm can cause greater positioning errors. To overcome such problem, the traditional DV-Hop algorithm was analyzed and simulated, and two factors affecting positioning accurate were acquired. Then an improved positioning algorithm was proposed. Two communication ranges were used by beacon during localization. Using this method more accurate hops between beacon and unknown node can be gotten and the estimating distances between beacon and unknown node are close to real distances. Numerous simulation results show that the relative positioning error of the improved algorithm is 13% to 15% less than that of traditional DV-Hop algorithm. Moreover, the differences of positioning errors in different network topologies are decreased by using this improved algorithm.

Key words: communication technology, wireless sensor networks, localization, DV-Hop algorithm, improved algorithm

中图分类号: 

  • TN915

[1] 彭宇, 王丹. 无线传感器网络定位技术综述[J]. 电子测量与仪器学报, 2011, 25(5):389-399. Peng Yu, Wang Dan. A review: wireless sensor networks localization[J]. Journal of Electronic Measurement and Instrument, 2011, 25(5): 389-399.

[2] 王福豹, 史龙, 任丰原.无线传感器网络的自身定位和算法[J].软件学报, 2005, 16(5):857-868. Wang Fu-bao, Shi Long, Ren Feng-yuan. Self-localization systems and algorithms for wireless sensor networks[J]. Journal of Software, 2005, 16(5):857-868.

[3] 李娟, 王珂, 李莉, 等. 基于锚圆交点加权质心的无线传感器网络定位算法[J].吉林大学学报:工学版, 2009, 39(6):1649-1653. Li Juan, Wang Ke, Li Li, et al. Weighted centroid localization algorithm based on intersection of anchor circle for wireless sensor network[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2009, 39(6): 1649-1653.

[4] Niculescu D, Nath B. DV based positioning in Ad Hoc networks[J]. Journal of Telecommunication Systems, 2003, 22(1/4): 267-280.

[5] Zheng You-si, Wan Lei, Sun Zhi, et al. A long range DV-Hop localization algorithm with placement strategy in wireless sensor networks[C]//4th International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing, 2008:1-5.

[6] 黄浩, 卢文科.无线传感器网络中基于信标节点反馈的多跳测距定位算法改进[J].传感技术学报, 2009, 22(2):269-272. Huang Hao, Lu Wen-ke. Modified hop count-based localization schemes based on anchors feedback for wireless sensor network[J]. Chinese Journal of Sensors and Actuators, 2009, 22(2): 269-272.

[7] 刘峰, 张翰, 杨骥.一种基于加权处理的无线传感器网络平均每跳跳距估计算法[J].电子与信息学报, 2008, 30(5):1222-1225. Liu Feng, Zhang Han, Yang Ji. An average one-hop distance estimation algorithm based on weighted disposal in wireless sensor network[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2008, 30(5):1222-1225.

[8] 林金朝, 刘海波, 李国军, 等.无线传感器网络中DV-Hop节点定位改进算法的研究[J].计算机应用研究, 2009, 26(4): 1272-1275. Lin Jin-zhao, Liu Hai-bo, Li Guo-jun, et al. Study for improved DV-Hop localization algorithm in WSN[J]. Application Research of Computers, 2009, 26(4): 1272-1275.

[9] 嵇玮玮, 刘中. DV-Hop定位算法在随机传感器网络中的应用研究[J].电子与信息学报, 2008, 30(4):970-974. Ji Wei-wei, Liu Zhong. Study on the application of DV-Hop localization algorithms to random sensor networks[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2008, 30(4):970-974.

[10] 孙利民, 李建中, 等.无线传感器网络[M].北京:清华大学出版社, 2005.
[1] 周彦果,张海林,陈瑞瑞,周韬. 协作网络中采用双层博弈的资源分配方案[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1879-1886.
[2] 孙晓颖, 扈泽正, 杨锦鹏. 基于分层贝叶斯网络的车辆发动机系统电磁脉冲敏感度评估[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1254-1264.
[3] 董颖, 崔梦瑶, 吴昊, 王雨后. 基于能量预测的分簇可充电无线传感器网络充电调度[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1265-1273.
[4] 牟宗磊, 宋萍, 翟亚宇, 陈晓笑. 分布式测试系统同步触发脉冲传输时延的高精度测量方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1274-1281.
[5] 丁宁, 常玉春, 赵健博, 王超, 杨小天. 基于USB 3.0的高速CMOS图像传感器数据采集系统[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1298-1304.
[6] 刘洲洲, 彭寒. 基于节点可靠度的无线传感器网络拓扑控制算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 571-577.
[7] 陈瑞瑞, 张海林. 三维毫米波通信系统的性能分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 605-609.
[8] 张超逸, 李金海, 阎跃鹏. 双门限唐检测改进算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 610-617.
[9] 关济实, 石要武, 邱建文, 单泽彪, 史红伟. α稳定分布特征指数估计算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 618-624.
[10] 李炜, 李亚洁. 基于离散事件触发通信机制的非均匀传输网络化控制系统故障调节与通信满意协同设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 245-258.
[11] 孙晓颖, 王震, 杨锦鹏, 扈泽正, 陈建. 基于贝叶斯网络的电子节气门电磁敏感度评估[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 281-289.
[12] 武伟, 王世刚, 赵岩, 韦健, 钟诚. 蜂窝式立体元图像阵列的生成[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 290-294.
[13] 袁建国, 张锡若, 邱飘玉, 王永, 庞宇, 林金朝. OFDM系统中利用循环前缀的非迭代相位噪声抑制算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 295-300.
[14] 王金鹏, 曹帆, 贺晓阳, 邹念育. 基于多址干扰和蜂窝间互扰分布的多载波系统联合接收方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 301-305.
[15] 石文孝, 孙浩然, 王少博. 无线Mesh网络信道分配与路由度量联合优化算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1918-1925.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
版权所有 © 《吉林大学学报(工学版)》编辑部
地址：长春市人民大街5988号　电话：+86-431-85095297　传真：+86-431-85094074　E-mail: xbgxb@jlu.edu.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发