基于多通信半径与跳距加权优化的DV-HOP改进算法附matlab代码

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⛄ 内容介绍

针对网络拓扑结构不规则的无线传感器网络中经典 DV-Hop 定位算法计算未知节点位置存在较大误差的问题，提出一种基于多通信半径修正跳数，加权修正未知节点平均跳距的改进算法。首先对通信半径进行分级细化，利用多级通信半径修正信标节点到信邻节点的跳数信息。再根据信标节点与未知节点的距离，对能与未知节点通信的每个信标节点进行平均跳距加权处理，并将每个加权后的平均跳距参与未知节点平均跳距的计算，使未知节点的平均跳距更符合实际网络情况。仿真结果表明，在相同的网络拓扑结构下，改进的定位算法有效提高了传感器节点的定位精度。

⛄ 部分代码

%~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~基于多通信半径的跳距优化的DV-Hop改进算法  ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

%~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

% BorderLength-----正方形区域的边长，单位：m

% NodeAmount-------网络节点的个数

% BeaconAmount---信标节点数

% Sxy--------------用于存储节点的序号，横坐标，纵坐标的矩阵

%Beacon----------信标节点坐标矩阵;BeaconAmount*BeaconAmount

%UN-------------未知节点坐标矩阵;2*UNAmount

% Distance------未知节点到信标节点距离矩阵;2*BeaconAmount

%h---------------节点间初始跳数矩阵

%X---------------节点估计坐标初始矩阵,X=[x,y]'

% R------------------节点的通信距离，一般为10-100m

%估计距离

    for i=1:UNAmount

        hop=hopsize(1,i);%hop为从最近信标获得的校正值

        Distance(:,i)=hop*hop1(:,i);%%Beacon行UN列；

    end

%~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~最小二乘法求未知点坐标~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

    d=Distance;

    for i=1:2

        for j=1:(BeaconAmount-1)

            a(i,j)=Beacon(i,j)-Beacon(i,BeaconAmount);

        end

    end

    A=-2*(a')

    for m=1:UNAmount 

        for i=1:(BeaconAmount-1)

             B(i,1)=d(i,m)^2-d(BeaconAmount,m)^2-Beacon(1,i)^2+Beacon(1,BeaconAmount)^2-Beacon(2,i)^2+Beacon(2,BeaconAmount)^2;

         end

               X1=inv(A'*A)*A'*B;

               X(1,m)=X1(1,1);

               X(2,m)=X1(2,1);

     end

     for i=1:UNAmount

         error(1,i)=(((X(1,i)-UN(1,i))^2+(X(2,i)-UN(2,i))^2)^0.5);

     end

end

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1]苟平章, 刘学治, 孙梦源,等. 基于多通信半径和跳距加权的WSNs三维迭代定位算法[J]. 传感技术学报, 2020, 33(1):7.

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