基于DV-Hop的无线传感器网络定位算法研究与改进

中 。数 据 包 的格 式 为 ：Ｉ，ｏ Ｓｚ ｉ， ｏ Ｓｚ ｉ 该信 标节 点 到 ｛ Ｈ ｐ ｉ ｌＨ ｐ ｉ 是 ｄ ｅ ｅ 所 有其 它 信标 节点 的 每跳 平 均 距 离 。 每 个 接 收 到 此 数 据 的 节 点 将 此 信 息 添 加 到 表 中 ， 后 继 续 向其 邻 居 广 播 ， 复 Ｉ 的 数 据 然 重 Ｄ 包 就 丢 弃 。 过此 阶段 的广 播 后 ， 有节 点 都 已知 所 有 信 标 节 点 经 所
Ａｂｓｒ ｔ ｔａｃ
Ｂａ ｅｄ ｎ ｔ ｅ ｓ ｏ ｈ ＤＶ－Ｈｏｐ ｗ ｉ ｌｓ ｅｎ ｏｒｎ ｗｏｒ ｏ ａｔ ｎ ｌ ｒ ｈ ｒ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅｔ ｋ ｌｃ ｉ ａｇｏ ｉ ｍ ｕ ｉｇ ｒ ｎ ａｒｍ ｅ ｕ ｅ ｅ ｔ ｅ ｏ ｔ ｓｎ ｔｉ ｇｕｌ ａｓ ｒ ｍ ｎ ｍｅｔ ｄ ａｌ ｌｔ ｐｏ ｉ ａ ｈｏ ｃ ｃｕａｅ ｓ— ｔ ， ｔ ａ ａ ｇｅ ｃｏ ｓ ｉ ｗｉ ｏｎ ｈ ｌｒ ｎ ｕｍ ｐ ｉ ｏ ｅｒ ｉｓ ｅ ｓ ａｐｅ ｕ ｅｓ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｃ ｌｕｌ ｉｇ ｔ ｏｎ ｆ ｅｎ ｇｙ ｓ ｕ ｓＴｈｉ ｐ ｒ ｓ ａ ｔｏ ｆ ａｃ ａｔ Ｍ Ｉ ｎ Ｎ－ＭＡＸ ｏｄｅ ｏ ｔ ， ｒ ｄｕ ｎ ｌｃａ ｉ ｂｙ ｅ ｃ・ ｏｎ ｉｇ ｎ ｃａｃ ａ ｉ ｐｅｎ ｎｇ，ｅ ｃｉ ｅ ｅｒ ｏｎ ｕｍｐｔ ， ｓ ｏｌ ｇｉｇ ｈｅ ｓ ｖｖａ ｏ ｒ ｅｓ ｓ ｓ ｔ ｋ ｃ ｃｌ Ｔ ｘ— ｌｕｌｔ ｏｎ ｓ ｄｉ ｒ ｄｕ ｎｇ ｎ ｇｙ ｃ ｓ ｉ ｔ ｐｒ ｏｎ ｎ ｔ ｕｒｉ ｌ ｆｗｉ ｏｎ ｈｕ ｅｌ ｓ ｅｎ ｏｒｎｅｗｏｒｓ ｙ ｅ．ｈｅ ｅ ｐｅｒ ｅ ｔ ｓ ｏ ｔ ａ ｔ ｅ ｍ ｐｒ ｅ ａｌ ｉ ｉ ｎ ｓ ｈ ｗ ｈ ｔ ｈ ｉ ｏｖ ｄ ｇｏｒｈｍ ｃ ｎ ｕｂ ｔ ｔ ｌ ｒｄｕ ｃ ｍ ｐｕ ｉ ｃ ｓ ｓｂｕ ａｌｏ ｓｌ ｔ ｉ ｐｒｖ ｐｏ ｉｏ ｎｇ ｍ ｔ ａ ｓ ｓａｎ ｉ ｙ ｅ ｃｅ ｏ ａｌ ｔ ｎｇ ｏ ｔ ， ｔ ｓ ｉ ｌ ｍ ｏ ｅｄ ｇｈ ｙ ｓｔ ｎｉ ｉ

Ａｂｓｒ ｃ ： ｉ ａ ｒｄ ｓ ｒｂ ｓｔ ｅ ｂ ｓｃ ｐ ｉｃｐ ｅ ｆＤＶ－ ｐ ａｇ ｒｔ ｍ．Ａｓ ｆ ｒｔ ｅ ｏ ｉ ｉａ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｓｐ ｐｅ ｅ ｃ ｅ ｈ ａ ｉ ｒｎ ｉｌ ｓｏ ｉ Ｈｏ ｌｏ ｉ ｈ ｏ ｈ ｒｇｎ ｌＤＶ－ ｐ ａｇ ｒｔ ｍ，ｔ ｅ Ｈｏ ｌｏ ｉ ｈ ｈ ｎ ｍｂ ｒｏ ｏ ｓｂ ｔ ｅ ｏ ｅ ｓｔｏ ｌｒ ｅａ ｏｍｅ ｓ ｌ ｐ ｒ ｆｎ ｄ ｓａ ｓ ｍｂｅ ａ ａ ｓ ｎ ｌ ｕ ｒｏ ，ｂ ｔ ｆ ｕ ｅ ｆｈ ｐ ｅｗｅ ｎ ｎ ｄ ｓｉ ｏ ａ ｇ ｎｄ ｓ ｍａ ｌ ａ ｔｏ ｏ ｅ ｓ ｅ ｌｄ ｃ ｎ ｃ ｕ ｅａ ａ ａｏｇ ｅ ｅｒ ｒ ｏｈ ｏ
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Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｓ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ｎ ｏ ｄ ｅ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ， ｓ ｏ ｉ ｔ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｌ ｙ ｏ ｎ ＤＶ－ ＨＯＰ’ ｓ
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中间 节 点 、 目标 节 点 不 在 同 一 条 直 线 上 的 问题 ； 基 于 ２个 通 信 半 径 来 修 正 节 点 间 的估 计 距 离 ； 对 得 到 的 初 始 估 计 坐 标
进 行 循 环 迭 代 求 精 。仿 真 结 果 表 明 ， 改进算法与基本 Ｄ Ｖ － ＨＯＰ算 法 相 比 ， 定 位 精 度 得 到 了有 效 的改 善 ； 尤 其 是 在 恶 劣 环境下 ， 定 位 精 度 的 改 善 效 果 更 加 明显 。 关 键 词 ：无 线 传 感 器 网络 ；Ｄ Ｖ － ＨＯＰ； 定 位 精 度
一
《 ４ Ｉ 一 Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ０ Ｎ Ｉ Ｃ 电 Ｍ 子 Ｅ Ａ Ｓ 测 Ｕ Ｒ Ｅ 量 Ｍ Ｅ Ｎ 技 Ｔ 术 Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ０ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ

第 ２ ３ ０ ６ １ ３ 卷 年 第 ５ 月 ５ 期
基于 Ｄ Ｖ － ＨＯＰ的 ＷＳ Ｎ 节 点 定 位 改 进 算 法 的研 究 ＊

无 线传 感器 网络 中一种 改进 的 Ｄ ． ｏ 位 算 法 Ｖ Ｈ ｐ定
张晓龙 ， 慧英 ， 小建 解 赵 （ 武汉科技 大学 计 算机科 学与技 术 学院 ， 汉 ４０ ８ ） 武 ３０ １
（ ｎｘ ｙ ｙｈｏ Ｃ Ｂ．ｎ ｔ ｙｈ ＠ ａ ｏ ．Ｏ ａ） ｏ
摘 要： 针对 无线传 感 器 网络 中 Ｄ — ｏ Ｖ Ｈ ｐ定位 算法在 未知 节点 到信标 节 点距 离计 算 中的不足 ， 提 出了一 种改进 算 法。该 算法考 虑 了未知 节 点到 信标 节 点路 径 中相 邻 三 个 节 点 Ａ，Ｂ，ｃ组 成 的 夹 角 Ａ Ｃ对距 离的影响 ， 据与 Ｂ相邻 的 Ａ，Ｃ节 点 的邻 节 点集重 叠度估 算 夹角 的大小 ， 而更 精确 计 Ｂ 根 从
０ 引 言
在无线传感器网络中， 节点 的位置信 息对传感器 网络 的监 测活动至关重要， 事件发生的位置和获取信息的节点位置是传感 器节点监测消息中所包含 的重要信息 ， 没有位置的监测消息毫无 意义。无线传感器节点通常随机布放在不 同的环境 中执行各种 监测任务 ， 以自组织的方式互相协调工作。随机布放的传感器节 点无法事先知道 自身位置 ， 因此传感器节点必须能在布放后实时 进行定位。传感器节点的自身定位就是根据少数已知位置的节
Ｚ Ａ Ｇ Ｘ ａ— ｎ ，Ｘ Ｅ Ｈ ｉ ｉｇ Ｈ Ｏ Ｘ ａ－ａ Ｈ Ｎ ｉ ｌ ｇ Ｉ ｕ— ｎ ，Ｚ Ａ ｉ ｊ ｎ ｏｏ ｙ ｏｉ
（ ｏ／ ｅｆＣ ｍ ｕｅ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｈｏ ｇ ，Ｗ ｈ ｎＵ ｉ ｒｔ ｏ ｃｉ ｅａ ｅｈ ｌ ｙ ｕａ ｂｉ ３０ １ ｈ ａ Ｃ ／ｇ ｏ ｐ ｔ ｃ ｎｅａｄ Ｔｃｎｌ ｙ ｕ ａ ｎｖ ｓｙ ｆＳ ｅ ｎ Ｔｃｎｏ ，Ｗ ｈ ｎＨｕｅ４ ０ ８ ，Ｃ ｉ ） ￣ ｏ ｒ ｅ ｏ ｅ ｉ ｃ ｎ ｄ ｏ ｇ ｎ