[发明专利]基于DV-Hop改进的无线传感器网络节点定位算法

摘要

本发明是一种基于DV‑Hop改进的无线传感器网络节点定位算法，引入加权最小二乘法以及最优参考节点法，所述算法包括如下步骤：步骤1：无线传感器网络的初始化，步骤2：参考节点计算平均跳距，步骤3：列距离方程组；步骤4：方程求解的优化；步骤5：最优解的选择。本发明在现有DV‑Hop定位方法基础上进行改进，该方法引入加权最小二乘法和最优参考节点法，能适应实际应用中的不规则网络拓扑结构，有效地提高了节点定位精度。

主权项

1.一种基于DV‑Hop改进的无线传感器网络节点定位算法，其特征在于：所述算法包括如下步骤：步骤1：无线传感器网络的初始化：网络中的各节点通过距离矢量交换协议向全网广播，使得网络中的所有节点获得到其他参考节点的最小跳数信息和位置信息；步骤2：参考节点计算平均跳距：每个参考节点根据到其他参考节点的最小跳数计算自己的平均每跳距离，并将其作为一个校正值广播至网络中，当未知节点接收到校正值后，仅保留距其最近参考节点的平均跳距，估算未知节点与参考节点之间的跳段距离；步骤3：列距离方程组：当未知节点i获得n个参考节点跳段距离时，列欧式距离方程组，其中n≥3；步骤4：方程求解的优化：将方程组中第j个等式作为参考式，其余（n‑1）个等式依次减去第j个等式，得到n个新的方程组，引入加权最小二乘估计求解方程，拉普拉斯核函数作为加权系数进行定位计算，其中1≤j≤n；步骤5：最优解的选择：n个方程组可得到n个估计位置，将n个估计位置分别计算出与参考节点距离并与跳段距离相比较，使距离差最小的估计位置为最终未知节点的位置，若还有节点的位置信息未知返回步骤3，否则输出结果。