无线节点定位算法研究硕论 - 图文

222?x12-xG?y12-yG?kG-k12???b=??? （4-22）

222222??xG-x?y-y?k-k?1GG?1GGG?1???w1W??????00???? （4-23） wG???为最小方差无偏估计的其判定的依据是W为对称正定矩阵。当W?M?1时x?的均方误差最小。估算值x（M为长度误差的方差矩阵）。

在此阶段，设已知节点的权值是1，待测节点的权值在0.1的基础上逐渐增加，它的取值范围是[0，l]。步长是0.05，循环求精时，待测节点的权值依次增加0.05。

(3)定位过程

过程1，主要是对待测位置进行粗略的估算。这一过程主要利用MIN-MAX算法。求出未知节点的粗略坐标，同时引入了加权系数。

过程2，利用加权最小二乘法来改变求的未知节点的精确坐标。

4.2.3 改进算法的流程图

图4-5和图4-4分别为改进算法的已知节点程序流程图和改进算法的未知节点程序流程图，由图可知未知节点和已知节点改进过的程序流程图并不相同 。

初始化广播已知节点的坐标和跳数信息获取和传递其他已知节点信息YN是否第一次收到已知节点的数据包Y邻居节点接收数据包计算出用RSSI测量的距离值与每跳距离和的均值，利用该均值与实际距离的差值，得到总距离误差校正值平均每跳误差校正值=总距离误差校正值/已知节点间的跳数判断是否小于现有的跳数N更新已知节点跳数丢弃数据包跳数+1向其他邻居节点转发已知节点信息广播总距离误差校正值与平均每跳误差校正值已知节点个数是否等于或大于3Y求出未知节点到已知节点的距离结束N 图4-5 改进算法的已知节点程序流程图

初始化接收和转发已知节点信息Y已知节点数是否=或>3N获取和传递其他已知节点信息是否首次获得某个已知节点信息YN是否小于已有的跳数YN丢弃数据包跳数+1更新已知节点跳数转发数据包得到总距离误差校正值与平均每跳误差校正值Y是否首次获得平均每跳距离校正值N获取平均每跳距离校正值丢弃此数据包未知节点到已知节点的距离=（平均每跳距离-平均每跳误差校正值）*总跳数利用MIN-MAX方法与加权最小二乘法的混合方法来计算未知节点的坐标结束 图4-6 改进算法的未知节点程序流程图

4.3 DV-Hop算法流程图

该算法由三阶段组成。具体实现见第3章的DV-Hop算法部分。

在该算法中将会用到两种重要的路由协议[9]：洪泛协议和距离矢量路由协

议。

（1）洪泛协议，是最简单的路由协议，此协议中没有任何路由算法。当数据没有达到目的节点时，节点会相其周围的所有临近节点广播其所收到的数据。如果达到数据报的最大跳数还未传到目的节点，也会停止广播。洪泛协议的缺点是容易引起信息重叠，造成网络拥塞。

（2）距离矢量路由协议，是简单路径的分布式路由算法。每个节点维护一张到网络中已知位置节点的距离估计和下一跳的路由表。每个节点只记录到目的节点的跳数和通向目的节点的下一跳。节点接收到数据后，根据数据包头部的目的地址来查找路由表，并将其转发到下一跳所指定的节点。

该算法的总体流程图如下：

网络初始化Y节点剩余能量N调用DV-Hop保存多次测量结果进行由大到小排序延时最小值是否为0叠加返回

图4-7 网络总体流程图