一种有效提高节点定位精度的改进DV_Hop算法

一种改进的无线传感器网络DV-Hop定位算法沈学利;陈光【摘要】针对现有无线传感器网络DV-Hop算法定位精度低、锚节点成本高的问题,给出最小偏离度的概念,并在此基础上提出一种改进算法AADV-Hop.通过寻找最小偏离度降低定位算法整体的平均定位误差,采用锚节点间的真实距离修正未知节点到锚节点距离的计算方法,以替代传统DV-Hop算法通过跳数与平均跳距的乘积得到的距离.仿真结果表明,当网络中锚节点数量较少时,AADV-Hop算法可有效提高定位精度,当最小偏离度为0.03时定位精度最高.【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2015(041)007【总页数】5页(P115-119)【关键词】无线传感器网络;DV-Hop算法;最小偏离度;锚节点;定位精度【作者】沈学利;陈光【作者单位】辽宁工程技术大学电子与信息工程学院,辽宁葫芦岛125105;辽宁工程技术大学电子与信息工程学院,辽宁葫芦岛125105【正文语种】中文【中图分类】TP393中文引用格式：沈学利，陈光.一种改进的无线传感器网络DV⁃Hop定位算法［J］.计算机工程，2015，41（7）：115⁃119.英文引用格式：Shen Xueli，Chen Guang.An Improved DV⁃Hop LocationAlgorithm for W ireless Sensor Network［J］.Computer Engineering，2015，41（7）：115⁃119.无线传感器网络（W ireless Sensor Network，WSN）是指由大量低成本传感器通过无线技术组成的网络。

20世纪90年代以来，随着信息技术、网络技术、无线通信技术的快速发展，无线传感器网络［1］引起了人们极大的关注与研究。

定位技术是无线传感器网络的关键技术，因此，对于节点定位的研究至关重要，它能实现对目标的跟踪和实时监视。

现有的定位方法主要包括基于测距技术的定位和无需测距技术的定位［2］。

基于改进DV-Hop的无线传感器网络定位算法优化基于改进DV-Hop的无线传感器网络定位算法优化摘要：随着无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)的广泛应用，节点定位的准确性和精度已成为无线传感器网络中的一个重要问题。

DV-Hop是一种经典的无线传感器网络定位算法，但存在定位误差大、能耗高以及稳定性差的问题。

为了改进DV-Hop算法，本文提出了一种基于改进DV-Hop 的无线传感器网络定位算法优化方案。

通过对跳数获取和参考节点选择的改进，提高了定位的准确性和精度，并通过在网络中添加时钟同步机制来提高算法的稳定性。

实验结果表明，所提出的优化算法在定位精度和稳定性方面都有显著的改善。

关键词：无线传感器网络、定位算法、DV-Hop、优化、准确性1. 简介无线传感器网络的节点定位对于许多应用至关重要，如环境监测、目标追踪等。

传统的DV-Hop算法是一种常用的无线传感器网络定位算法，但其存在误差大、能耗高以及稳定性差的问题。

因此，对DV-Hop算法进行改进以提高定位精度和稳定性是一个重要的研究方向。

2. DV-Hop算法原理DV-Hop算法的基本思想是通过测量节点之间的跳数和节点之间的距离，来实现无线传感器网络中的节点定位。

算法流程如下：（1）节点跳数获取：每个节点通过广播消息的方式将其跳数信息传递给周围的节点；（2）参考节点选择：每个节点根据其邻居节点的跳数信息，选择相对跳数最小的邻居节点作为参考节点；（3）定位信息计算：每个节点通过测量与参考节点之间的距离，以及参考节点的位置信息，计算自己的位置。

3. 改进DV-Hop算法为了提高DV-Hop算法的定位精度和稳定性，本文提出了以下改进：（1）跳数获取改进：传统的DV-Hop算法通过广播方式获取节点的跳数信息，容易受到干扰和错误，影响定位的准确性。

本文提出使用局部信息和全局信息相结合的方式来获取节点的跳数信息，减少了干扰和错误的可能性。

《一种基于接收信号强度与邻接信息的DV-hop改进算法》篇一一、引言无线传感器网络（WSN）在许多领域中发挥着重要作用，如环境监测、智能交通和农业自动化等。

DV-hop（Distance Vector-hop）算法是无线传感器网络中用于定位的经典算法之一。

然而，传统的DV-hop算法在复杂环境中可能存在定位精度不高的问题。

本文提出了一种基于接收信号强度与邻接信息的DV-hop改进算法，旨在提高定位精度和稳定性。

二、背景与相关研究DV-hop算法是一种基于距离向量的定位算法，通过交换节点的位置信息实现网络中节点的定位。

然而，传统的DV-hop算法主要依赖于节点的跳数信息，忽略了其他潜在的有用信息，如接收信号强度和邻接信息。

近年来，有研究者将接收信号强度等信息引入到DV-hop算法中，以提高定位精度。

但这些研究仍存在一定局限性，如未能充分利用邻接信息等。

三、改进算法描述针对上述问题，本文提出了一种基于接收信号强度与邻接信息的DV-hop改进算法。

该算法利用节点的接收信号强度与邻接信息，以改进传统的跳数定位方法。

具体来说，我们引入了一种基于信号强度的权重计算方法，将接收信号强度转化为距离的估算值，从而提高定位的准确性。

同时，我们还将节点的邻接信息纳入考虑范围，优化了节点间距离的估算过程。

四、算法实现1. 接收信号强度与距离估算：本算法首先通过接收信号强度来估算节点间的距离。

我们利用信号传播模型将接收信号强度转化为距离的估算值。

这种方法可以有效地减少因环境因素导致的距离估算误差。

2. 邻接信息与距离优化：在获得节点间的距离估算值后，我们进一步利用邻接信息来优化节点间的距离。

我们引入了邻接节点的历史位置信息，结合当前的跳数和信号强度数据，综合计算出更加准确的节点间距离。

3. DV-hop定位：在完成节点间距离的优化后，我们使用传统的DV-hop算法进行节点定位。

此时，由于我们已经获得了更加准确的距离信息，因此可以进一步提高定位的精度和稳定性。

一种改进的DV-Hop节点定位算法摘要节点定位是无线传感器网络中的关键技术之一。

在经典的DV-Hop算法的基础上,提出一种改进算法。

将传统的基于平面的节点定位算法扩展到三维空间,并设置一个门限跳数,减少了网络节点之间的通信量。

仿真结果表明,改进的算法能够有效地提高定位精度,具有较高的适应性。

关键词无线传感器网络;DV-Hop算法;门限跳数;三维0引言无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)就是由部署在监测区域内的大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络系统。

它与塑料电子学、仿生人体器官并称为全球未来三大高科技产业。

它在军事、工业、民用等领域有巨大的应用价值和前景。

在无线传感器网络中,节点的放置通常是随机的,因此,节点的位置信息是数据采集不可或缺的部分。

位置信息除了用来报告事件的发生地点外,还可用于协助路由、传感器网络安全、功率控制等。

根据定位过程中是否需要测量实际节点间距离,把定位算法分为基于距离的定位算法和距离无关的定位算法。

DV-Hop算法是目前研究和应用最为广泛的无需测距定位算法之一,但其在计算未知节点和信标节点间的距离时估算较粗糙,使其定位精度受到较大影响。

本文主要针对DV-Hop算法中存在的实用性不强和计算量大等一些问题进行了一些改进。

1DV-Hop算法简介美国路特葛斯大学的Ni-culescu等人利用距离矢量路由和GPS定位的原理提出了一系列分布式定位算法,合称为自组织定位系统(Ad-hocPositioning System,APS)A。

其中DV-Hop定位方法是目前应用最为广泛的节点定位算法之一。

基于二维空间的DV-Hop算法的过程:1.1测量未知节点与信标节点间的最小跳数每个信标节点采用广播的方式将其位置信息(IDi,xi,yi,Hopsi)传递给其他节点,其中,Hopsi是跳数,它的初始时为0,当接收节点接收到来自同一个信标节点但跳数不同的位置信息时,记录最小的跳数,忽略较大跳数的分组。

算术优化算法的改进及其在DV-Hop上的应用随着移动计算和通信技术的快速发展，无线传感器网络（WSN）在许多领域得到了广泛的应用。

在WSN中，节点的定位是一个重要的问题，而DV-Hop算法是一种常用的无线传感器网络定位算法。

然而，传统的DV-Hop算法在节点定位精度和能耗方面存在一些限制，因此需要改进。

算术优化算法是一种通过优化节点间的跳数和跳跃距离来提高定位精度的方法。

本文通过改进算术优化算法并将其应用于DV-Hop算法，提高了节点定位的准确性和能效。

首先，我们对算术优化算法进行了改进。

传统的算术优化算法仅考虑了节点之间的跳数，而忽略了节点之间的跳跃距离。

为了提高定位的精度，我们引入了节点之间的跳跃距离作为优化的目标。

通过最小化节点之间的跳跃距离差异，我们可以获得更准确的节点定位结果。

其次，我们将改进后的算术优化算法应用于DV-Hop算法。

传统的DV-Hop算法通过测量节点之间的跳跃距离，然后利用一些已知的参考节点来估计未知节点的位置。

然而，由于测量误差和信号衰减等因素的影响，传统的DV-Hop算法容易导致节点定位的误差。

通过使用改进的算术优化算法，我们可以减小节点之间的跳跃距离差异，从而提高节点定位的精度。

最后，我们通过实验验证了改进后的算术优化算法在DV-Hop上的应用效果。

实验结果表明，与传统的DV-Hop算法相比，改进后的算法在节点定位精度和能效方面都有明显的提升。

节点定位的误差显著减小，同时能耗也得到了有效控制。

综上所述，本文通过改进算术优化算法并将其应用于DV-Hop算法，提高了节点定位的准确性和能效。

这对于无线传感器网络的应用具有重要的意义，可以为各种领域的实时监测和数据采集提供可靠的支持。

未来的研究可以进一步探索算术优化算法在其他定位算法中的应用，以进一步提高节点定位的精度和效率。

一种基于麻雀算法的优化DV-Hop 定位算法本文针对无线传感器网络中的定位问题，提出了一种基于麻雀算法的优化DV-Hop 定位算法。

该算法通过引入麻雀算法来寻找最优的锚点集合，从而提高无线传感器网络的定位精度。

在算法的设计过程中，我们首先介绍了DV-Hop 算法的基本原理，并指出其存在的局限性和优化的方向。

然后，提出了基于麻雀算法的优化DV-Hop 定位算法的设计思路和算法流程，并详细介绍了算法中各个模块的实现方法。

最后，对算法进行了实验验证和结果分析，证明了该算法的优越性。

1.引言随着无线传感器网络技术的发展，其在许多领域中的应用日益广泛。

在无线传感器网络中，节点的位置信息对于网络的管理和应用都是至关重要的。

因此，在无线传感器网络中进行定位成为了一个重要的研究课题。

DV-Hop 算法是一种非常流行的无线传感器网络定位算法，其利用多跳距离信息进行定位。

虽然DV-Hop 算法简单易懂，但是其存在一个固有的局限性，即对于定位精度要求很高的场景来说，其定位误差较大。

因此，如何提高DV-Hop 算法的定位精度是一个值得研究的问题。

2.DV-Hop 算法及其局限性DV-Hop 算法是一种基于多跳距离测量的节点定位算法，其基本原理如下。

在网络中，每个节点可以通过收到的信号强度值计算相邻节点之间的距离。

然后，节点通过广播将它们的位置信息传递给其它节点，使得所有的节点都知道其它节点的位置。

接下来，对于每个节点来说，其通过跟它相邻的节点的跳数和跳距计算得到它到一组锚点的平均距离，从而通过三边测量法得到该节点的位置信息。

虽然DV-Hop 算法简单易懂，但是其存在一个固有的局限性，即对于定位精度要求较高的场景来说，其定位误差较大。

其主要原因在于，DV-Hop 算法中的跳数和跳距计算都是基于相邻节点之间距离，而每个节点的邻居节点数目的多寡以及节点的分布密度都会影响到最短路径的选择，从而对于跳距和跳数的计算产生影响。

另外，DV-Hop 算法中的锚点集合的选取也会影响定位精度，如果选取的锚点集合不合理，则会引入较大的定位误差。

无线传感器网络中一种改进的DV-HOP定位算法无线传感器网络（WSN）的定位问题是WSN研究的一个重要问题。

为了解决WSN节点位置信息探测问题，目前已经出现了多种定位算法，其中基于锚节点的距离向量（DV-HOP）算法是一种常用的算法。

然而，随着WSN的不断发展，DV-HOP算法仍然存在一些局限性。

为了提高算法的精度和效率，本文提出一种改进的DV-HOP定位算法。

改进的DV-HOP算法通过计算节点的质心来代替原有算法中的跳数追踪方法。

质心是指节点周围一定半径范围内其他节点的平均位置。

在该算法中，每个节点将根据他们周围的可用锚节点和未知节点，计算出质心的位置。

质心的计算将代替原有算法中的“跳数追踪”方法，从而避免跳数计算所引起的任何误差以及跳数的人为设定。

基于质心的定位方法计算质心位置比跳数追踪更精确，同时也减少了通信开销。

它可以通过与邻近节点共享信息来减少跳数，并且还可以对节点中断连接后的位置进行更准确的计算。

为了进一步减少定位误差，改进的DV-HOP算法引入了一种贪心选择算法，通过这种算法选择在目标节点周围半径内最优的一组锚节点来进行计算。

该算法会考虑到锚节点之间的距离和信噪比等因素来进行选择而不是选择所有可用的锚节点。

这种方法可以有效地降低定位误差。

改进的DV-HOP算法实现简单，可以有效地减少跳数的误差和通信成本，提高定位算法的精度和效率。

在真实环境下的测试结果表明，该算法的准确性在相同条件下优于传统的DV-HOP算法。

总之，改进的DV-HOP定位算法是一种有效的算法。

它可以在无线传感器网络中用于节点的定位，提高其精度和效率。

这种算法的实现简单，可以应用于许多实际的应用程序中。

为了分析改进的DV-HOP定位算法在无线传感器网络中的有效性，我们进行了一组实验，并收集一些相关数据。

在实验过程中，我们使用了30个Mica-2传感器节点，其中6个节点作为锚节点，其余24个节点作为未知节点。

我们在一个15 m x 15 m的区域内布置了这些节点，并在节点上部署了MicaSense传感器，用于收集节点之间的距离信息。