Amorphous定位算法仿真与分析.docx

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毕业设计(论文)
题目 Amorphous定位算法
仿真与分析
学院(全称) 信息科学与工程学院
专业、年级 通信工程10级02班
学 生 姓 名 学号
指 导 教 师
论文评阅人
重庆交通大学
2014年
前 言
无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network）[1]是由部署在监测区域内大量微型传感器节点相互协作构成的一个多跳自组织网络,其目的是协作的感知、采集和处理网络覆盖区域内被监测对象的信息,如温度、湿度、压力、移动物体的速度等,并发送给观察者。无线传感器网络综合了现代传感器技术、微电子技术、通信技术、嵌入式计算技术和分布式信息处理技术等多个学科，是新兴的交叉研究领域。它的出现引起了全世界范围的广泛关注，被称为二十一世纪最具影响的技术之一。WSN具有传感器节点数量大、分布广、网络动态性强、感知数据流大、单个节点成本低廉等特点。WSN技术的出现使人们获得了一种可以持续实时监测环境的新途径,是一种“无处不在”的传感技术,可以广泛应用在环境检测、医疗健康、反恐防灾等场合，此部分在本文第二章有详细说明。
在WSN中,位置信息对传感器网络的监测活动至关重要,确定事件发生的位置或获取消息的节点位置是传感器网络基本的功能之一,对传感器网络的有效性起着关键作用。在无线传感器网络的绝大多数应用中，节点的位置信息和感知信息同等重要，没有位置信息的感知数据是没有实际意义的。例如目标跟踪、物流管理、智能交通、医疗监护和环境监测等许多应用都要求节点提供自身的位置信息。对于节点定位的具体知识在本文第三章有详细介绍。
GPS是目前应用最广的定位服务，但受到成本、功耗、扩展性等问题的限制，甚至在某些场合可能根本无法实现。目前，主要解决方法是利用少量已知节点，通过节点定位算法，以获得节点的信息。因此，要采用一定的定位机制与算法来实现WSN的节点定位[2]。研究者已经提出了许多算法来解决节点自身定位问题：典型的定位算法有质心定位算法、凸规划定位算法，Centroid算法、DV-Hop算法、Amorphous[21]算法、APIT算法、APIT定位算法、SeRLoc算法、MDS-MAP[17]算法等。但是，每一种算法都是用来解决不同的问题或支持不同的应用。对于Amorphous算法更对知识在本文第三章有详细介绍。
了解无线传感器网络定位算法的基本原理之后，困扰我们的是：如何对一个定位算法进行验证分析，验证算法的正确性和进行相关性能分析。
现有许多的优秀网络仿真软件，如OPNET 和OMNeT++仿真软件，都采用了离散事件模拟技术，能很好的玩完成无线传感器网络的仿真。在无线传感器定位算法的仿真分析中，MATLAB[16]软件时较好的仿真工具，MATLAB是美国Math Works公司开发的用于概念设计，算法开发，建模仿真，实时实现的理想的集成环境。MATLAB在科学计算、建模仿真以及信息工程系统的设计开法上已经成为行业内首选设计工具，MATLAB能模拟定位算法仿真环境，完成定位算法的测试，并能完成算法性能的分析。对于MATLAB能模拟定位算法仿真环境设置本文第四章有详细介绍。
本文主要介绍无线传感器网络和Amorphous定位算法如何在MATLAB上进行仿真及分析，针对Amorphous定位算法仿真结果进行分析。首先从不同的节点部署以及不同的传播模型进行分析，直观的从定位误差找出更适合的Amorphous定位算法的定位条件；然后再将Amorphous定位算法和RSSI定位机制和MDS-MAP算法进行比较，突出将Amorphous定位算法的特点和它对无线传感器的定位的意义和价值。
目 录
中文摘要 I
英文摘要 II
第1章 绪 论 1
1
2
5
第2章 无线传感器网络 6
无线传感器网络的特点 6
7
9
9
10
11
12
13