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无线传感器网络(wireless Sensor Network,WSN)在军事国防、工农业、生物医疗、环境监测、抢险救灾及危险区域远程控制等许多领域都有重要的科研价值和巨大的实用价值。对于大多数的WSN应用均是基于传感器节点的位置信息,因此传感器节点自定位技术是WSN的关键技术之一。
本课题结合了WSN节点自定位技术的国内外研究现状,对现有的几种典型定位算法及性能评价标准进行了分析和比较。针对定位误差累积问题,提出了一种改进的基于WSN坐标系统拓展的定位算法,利用加权最小二乘估计的方法抑制累积误差的影响,从而提高节点的定位精度。基于NS-2网络仿真软件,对新的定位算法进行仿真。仿真结果表明:当测距误差小于20%和网络规模增大时,网络节点定位误差小于20%,且定位覆盖率为95%。在节点定位技术理论研究的基础上,作者又进一步研究IEEE802.15.4/zigBee协议,用ATmega128L和CC2420设计实现了参考节点与Sink节点,用CC2431设计实现定位节点,从而完成了WSN节点定位系统的设计与实现。在硬件平台上验证了基于RSSI的节点自定位算法的可行性。
论文最后对实验结果进行了分析,定位结果较为理想,完成了预期的目标,并在结论与展望中讨论了下一步的工作重点。