[发明专利]基于M-CG改进的无线传感器网络DV-HOP定位优化方法

权利要求书

1.基于M-CG改进的无线传感器网络DV-HOP定位优化方法，其特征在于包括：

S1、初始化设置网络中节点的通信半径，并完成信标节点与未知节点的随机网络拓扑部署，所有信标节点将自身的信息与跳数值广播给周围邻居节点；

S2、网络中的未知节点通过接收到邻居节点广播的信息包，并进行转发使网络中全部节点都得到距离参考信标节点的原始最小跳数；

S3、采用曼哈顿距离与欧几里德距离的均值来计算各个信标节点之间新的最小跳数；并计算未知节点到信标节点之间新的最小跳数；

S4、计算平均每跳距离，并通过各个节点之间新的最小跳数值的归一化作为权值优化平均每跳距离；

S5、根据在S3中得到的未知节点之间新的最小跳数和S4中得到的平均每跳距离的乘积，计算各个未知节点与信标节点之间的距离；

S6、使用极大似然估计方法计算未知节点的估计坐标；

S7、利用CG算法对未知节点估计坐标进行迭代求精。

2.根据权利要求1所述的基于M-CG改进的无线传感器网络DV-HOP定位优化方法，其特征在于：所述步骤S1包含：

S11、初始化设置网络中节点的通信半径，并完成信标节点与未知节点的网络拓扑部署；

S12、无线传感器网络中的信标节点通过泛洪的方式广播包含自身编号、位置信息以及跳数值的数据包，每个信标节点跳数值的初始值设为零。

3.根据权利要求1所述的基于M-CG改进的无线传感器网络DV-HOP定位优化方法，其特征在于：所述步骤S2包含：

S21、信标节点的邻居节点在接收到该信标节点的所述信息包后，将信息包中的跳数值加一，并转发给下一跳的邻居节点；

S22、接收数据包的节点从其接收的具有相同信标节点编号的若干信息包中，选取具有最小跳数值的信息包并保存；该节点将选取的信息包中的跳数值加一，并转发给下一跳的邻居节点；重复步骤S22，直到泛洪结束。

4.根据权利要求1所述的基于M-CG改进的无线传感器网络DV-HOP定位优化方法，其特征在于：所述步骤S3包含：

S31、依据上述S1步骤中，由于网络中各个节点是随机分布，两点之间节点的跳数的选择具有随机性，两点之间的路线不为直线，采取引入的信标节点之间曼哈顿距离|x_i-x_j|+|y_i-y_j|与欧几里德距离的均值作为真实反映原始最小跳数的曲线路径距离，则对应求出两节点之间直线路径新的最小跳数值，具体为：

其中，表示信标节点i和信标节点j之间的原始最小跳数，为信标节点i与信标节点j之间新的最小跳数，i,j∈B，且i≠j，B为未知节点的个数；(x_i,y_i)和(x_j,y_j)分别表示信标节点i和信标节点j的坐标；

计算出信标节点i与信标节点j之间新的最小跳数为：

S32、对未知节点e与信标节点i之间的原始跳数进行修正，得到未知节点e与信标节点i之间新的最小跳数，具体为：

其中，e为待定位的未知节点，为未知节点e与信标节点i之间原始的最小跳数，为未知节点e与信标节点i之间新的最小跳数。

5.根据权利要求4所述的基于M-CG改进的无线传感器网络DV-HOP定位优化方法，其特征在于：所述步骤S4包含：

S41、依据各个信标节点之间获得的新的最小跳数，计算自身平均每跳距离，具体为：

其中，Hopsize_i表示信标节点i的平均每跳距离，表示信标节点i和信标节点j之间新的最小跳数；

S42、为了使定位节点平均每跳距离更接近实际平均每跳距离，将通过各个信标节点在S3中得到的新的最小跳数值进行归一化，具体公式为：

其中，B为信标节点的个数；

S43、将δ作为权值进行优化，得到新的平均每跳距离，具体为：