全局跳数优化与跳距误差修正的DVHop改进算法

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一种改进的DV-Hop无线传感器网络定位算法

中。数据包的格式为：Ｉ，ｏＳｚｉ，ｏＳｚｉ该信标节点到｛ＨｐｉｌＨｐｉ是ｄｅｅ所有其它信标节点的每跳平均距离。每个接收到此数据的节点将此信息添加到表中，后继续向其邻居广播，复Ｉ的数据然重Ｄ包就丢弃。过此阶段的广播后，有节点都已知所有信标节点经所
Ａｂｓｒｔｔａｃ
ＢａｅｄｎｔｅｓｏｈＤＶ－Ｈｏｐｗｉｌｓｅｎｏｒｎｗｏｒｏａｔｎｌｒｈｒｅｓｓｓｅｔｋｌｃｉａｇｏｉｍｕｉｇｒｎａｒｍｅｕｅｅｔｅｏｔｓｎｔｉｇｕｌａｓｒｍｎｍｅｔｄａｌｌｔｐｏｉａｈｏｃｃｕａｅｓ— ｔ，ｔａａｇｅｃｏｓｉｗｉｏｎｈｌｒｎｕｍｐｉｏｅｒｉｓｅｓａｐｅｕｅｓｍｅｈｄｏｃｌｕｌｉｇｔｏｎｆｅｎｇｙｓｕｓＴｈｉｐｒｓａｔｏｆａｃａｔＭＩｎＮ－ＭＡＸｏｄｅｏｔ，ｒｄｕｎｌｃａｉｂｙｅｃ・ｏｎｉｇｎｃａｃａｉｐｅｎｎｇ，ｅｃｉｅｅｒｏｎｕｍｐｔ，ｓｏｌｇｉｇｈｅｓｖｖａｏｒｅｓｓｓｔｋｃｃｌＴｘ— ｌｕｌｔｏｎｓｄｉｒｄｕｎｇｎｇｙｃｓｉｔｐｒｏｎｎｔｕｒｉｌｆｗｉｏｎｈｕｅｌｓｅｎｏｒｎｅｗｏｒｓｙｅ．ｈｅｅｐｅｒｅｔｓｏｔａｔｅｍｐｒｅａｌｉｉｎｓｈｗｈｔｈｉｏｖｄｇｏｒｈｍｃｎｕｂｔｔｌｒｄｕｃｍｐｕｉｃｓｓｂｕａｌｏｓｌｔｉｐｒｖｐｏｉｏｎｇｍｔａｓｓａｎｉｙｅｃｅｏａｌｔｎｇｏｔ，ｔｓｉｌｍｏｅｄｇｈｙｓｔｎｉｉ

基于改进平均跳距和位置修正DV—HOP定位算法

ｄｉｓｔａｎｃｅａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｎｏｄｅｓｄｉｓｔｉｂｒｕｔｉｏｎ，ｗｈｉｌｅｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｒｅｃｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｗａｓｕｓｅｔｏｃｏｒｒｅｃｔｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎ
ｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｅａｃｈａｎｃｈｏｒｎｏｄｅｃａｌｃｕｌａｔｅｓｉｔｓｗｅｉｇｈｔｔｏｄｙｎａｍｉｃａｄｊｕｓｔｔｈｅａｖｅｒａｇｅ
ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｅｒｒｏｒｗａｓｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｎｄｎｕｍｂｅｒｏｆｎｏｄｅｓ，ｏｕｒａｌｇｏｉｔｒｈｍｈａｓｂｅｔｔｅｒｐｅｒｆｏｍａｒｎｃｅ，ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎＤＶ－ＨＯＰｌｇａｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｅｒｒｏｒｃａｎｂｅｒｅｄｕｃｅｄｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙａｎｄｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｃａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄｓｉｎｉｇｉｆｃａｎｔｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋ，ＤＶ－ＨＯＰｌｏｃｌｉａｚａｔｉｏｎａｌｇｏｉｒｔｈｍ，ｉｍｐｒｏｖｅｄａｖｅｒａｇｅｄｉｓｔａｎｃｅ，ｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｒｅｃｔｉｏｎｆａｃｔｏｒ，ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ

区间范围内修正跳数值的Dv-hop定位算法

的算法。根据Ｄｖｈｐ算法定位过程，在平均每跳距离估算、未知节点到各参考节点之间距离的计算等两方面进．ｏ
行了改进，分析和仿真了不同通信半径与锚节点比率情况下的定位性能。结果表明，提出的改进措施可极大地
ＲｅｓｏｏｉｈｎｅｔｉｖｉｉｎＨｐｓＷｔｉａＣｒａｎＳｐａｅＲａｅＤｖ－ｏｃｌｔｏｌｏｉｈｍｃｎｇＨｐＬｏａｉｉｎＡｇｒｔｚａ
ＨＦｎ —ｏｇＭＥｉｎ — ｎＵｅｇＳｎ，ＮＧＸａｇＱｉ
２１０１年第２０卷
３朗
汁算机系统／用、
区间范围内修正跳数值的Ｄ．ｏｖｈｐ定位算法
胡峰松，孟湘琴
（南大学计算机上通信学院，Ｋ沙４０８）湖ｊ１０２
摘
要：针对Ｄ．ｏ算法在估算跳数时引进较大误差的问题，提出了一种基于区间范围内修正跳数（ＨＷＳ）ｖｈｐ一ＲＲ
ＫｅｗｏｄｓｅｓｒｎｔｏｋＤｖｈｐ；ｏｅｌｃｌｚｔｏ；ｓｔｏｉｇａｃｒｃ；ｅｉｉｎｈｏｔｎａｃｒａｎｓａｅｒｎｅｙｒ：ｓｎｏｅｗｒ； — ｏｎｄａｉａｉｎｐｏｉｎｎｃｕａｙｒｖｓｏｐｓｗｉｏｉｈｉｅｔｉｐｃａｇ
（ｏｌｅｆｏｕｅｄＣｍｍｕｉｔｎＨｎｎＵｎｖｒｉ，ｈｎｓａ０２ＣｉａＣｌｇｍｐｔｒｎｏｅｏＣａｎｃｉ，ｕａｉｅｓｙＣａｇｈ１８，ｈｎ）ａｏｔ４０

无线传感器网络中平均跳距修正的DV-Hop定位算法

器网络节点定位解决方案。关键词：无线传感器网络节点定位ＤＶ— ｐ法平均跳距Ｈｏ算
中图分类号：Ｐ０．Ｔ３１６
文献标识码：Ａ
文章编号：０７９ｌ（０２０ — Ｉ００ｌ０ —４６２１）４０１ —３
１、基本ＤＨＶ— ＯＰ定位算法
组广播到网络中，节点只接收最近的信标节点的平均跳距。使当接收到平均跳距之后，未知节点用平均跳距乘以第ｌ阶段记录的最小
ＨｏＳｅｐ￣＝
冬
（）５
信标节点ａ与信标节点ｂｃ、之间，用实际距离ＤＤ代表ｌ … 跳距跳数，到该未知节点到每个信标节点之间的距离，公式（）得如２所离，通常是比实际１跳距离偏小的，尤其是当两个信标节点距离很近示。时，会偏小得更多；信标节点ａ之间，与ｄ用两点之间直线距离Ｄ代替折线距离Ｄ一，Ｄ信标节点ａ之间，与ｅ用两点之间直线距离Ｄ代公式（），表示未知节点ｍ到信标节点ｉ２中Ｄ的距离，ｐｉｅＨｏＳｚ替折线距离Ｄ－Ｄ我们知道，点之间直线距离总是小于折Ｄ一两表示未知节点ｍ接收到的最近的信标节点的平均跳值，示该未线距离，ｈ表并且折线弯曲程度越厉害，线距离与折线距离偏小的越直知节点ｍ与信标节点ｉ跳数。的厉害。因此，公式（）算得到的信标节点ａ用５计的平均跳距比实际平第３阶段，当未知节点获得与３个或更多信标节点的距离时，则均跳距存在一个偏小的误差。也就是说，统Ｄ－Ｈｏ算法中信标传Ｖｐ利用三边测量法或极大似然估计法计算出自身坐标。三边测量法的节点在计算平均跳距时，得到的总是比实际值偏小的平均跳距［６１。计算方法如下：从平均跳距的计算公式（）以看出，５可当信标节点数量越多，分假设未知节点的坐标为（，）３ｘＹ，个信标节点的坐标分别是（．ｘ，Ｙ）（２Ｙ）（Ｙ）到信标节点的距离分别是ｄ、，ｄ，１Ｘ，２、，，、Ｘ．ｄ、则有子累加项越多，小误差累加也就越大。偏因此，信标节点的数量也会影响到该偏小误差的大小。

DV-Hop 定位算法的改进

基于DV-Hop定位算法的改进摘要：提出了一种改进的DV-Hop 定位算法，通过对DV-Hop算法的局部优化，减小了定位计算量，并使得改进的DV-Hop算法对不规则形状的节点分布网络具有较强的适应性，克服了原算法只适用于各向同性网络的不足。

仿真结果表明，改进的DV-Hop 算法减小了用于定位的通信开销，提高了定位精度，从而验证了改进的DV -Hop算法能够适用于节点不规则分布的异性网络。

无线传感器网络是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域 .对于传感器网络来说，传感器节点的位置信息至关重要，事件发生的位置或获取信息的节点位置是传感器节点监测消息中所包含的重要信息，没有位置信息的监测数据往往毫无意义。

因受成本、功耗、扩展性等问题的限制，为每个传感器安装GPS模块等这些传统定位手段并不实际，甚至在某些场合可能根本无法实现，而且GPS定位在定位精度、实时性方面有时并不能满足特定的需求，因此针对具体的定位需求，必须采用一定的算法机制来实现传感器节点的定位。

无线传感器网络节点按定位过程中是否需要测距信息，可分为无需测距的定位方法和基于测距技术的定位方法。

近年来，关于传感器网络节点定位技术研究成为无线传感网络技术的一重要研究热点并取得大量的研究成果。

其中，具有代表性算法研究成果有：凸规划算法及其改进算法, APS 算法、Cooperative Ranging 、AHLos 算法、nHopMultilateration Primitive 算法、MDS-MAP 算法等。

无需测距的定位方法被认为是一类具有好的成本效益的解决方案。

在无需测距定位方法中，DV-Hop节点定位方法由于对信标节点比例要求较少，定位精度较高，目前已成为一种经典的无需测距定位方法。

DV-Hop定位方法的主要思想是引入最短路径算法到信标节点的选择过程中，从而在未知节点的位置估计过程中可以有效利用多跳信标节点的位置信息，这种方法可以大大减少实现网络定位所需信标节点的比例（密度），从而大大降低网络的布置成本。

无线传感器网络中平均跳距修正的 DV-Hop 定位算法

无线传感器网络中平均跳距修正的 DV-Hop 定位算法无线传感器网络中，定位算法是一个非常重要的问题，因为通过精确定位，可以提高传感器网络的准确性和可靠性。

其中，DV-Hop定位算法是一种应用较为广泛的算法，它可以通过节点间的距离信息定位目标节点。

但由于信号在信道传输中受到多种干扰和衰减，因此距离信息可能出现误差，导致定位结果不准确。

为了解决这个问题，我们需要对DV-Hop算法进行平均跳距修正。

DV-Hop算法是一种基于跳数的定位算法，它的基本思想是将节点按照一定的规则构建成一个虚拟三维空间图。

首先，以某一个节点为起点，广播一个超级目标信标。

然后周围的节点根据接收到的信号强度计算出到起点的距离。

接下来，这些节点以广播的方式将自己的距离信息传递给它们的邻居节点，最终这个距离信息会传递到所有节点。

通过距离信息和网络拓扑结构，节点就可以计算出到超级目标信标的跳数距离。

最后，节点就可以通过跳数距离估计自己的位置。

但是，DV-Hop算法的精度受到平均跳距的影响，其中平均跳距是指节点在网络中的平均跨越距离。

一旦平均跳距出现误差，定位精度就会受到很大的影响。

因此，我们需要对DV-Hop算法进行平均跳距修正。

平均跳距修正的主要思想是将跳数距离转化为物理距离，通过测量物理距离来修正平均跳距的误差。

具体来说，根据既有的位置信息，我们先估算出一个节点在网络中三维坐标系中的位置。

然后，通过广播信号的传输时间计算出节点之间的物理距离。

通过对跳数距离和物理距离进行对比，即可得到平均跳距的修正值。

最后，重新计算跳数距离并根据新的平均跳距估算节点位置。

通过平均跳距修正，能够避免DV-Hop算法的的平均跳距误差，提高定位精度。

但需要注意的是，平均跳距修正需要额外的开销以及时间成本，因此在实际应用中需要权衡好定位精度和计算效率的关系。

无线传感器网络DV—hop定位算法的改进

（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００２２，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｕｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｇＨａｒｂｉｎ１５００２２，Ｃｈｉｎａ；
３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ＆ＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００２２，Ｃｈｉｎａ）
ｈｏｐｃｏｕｎｔｍｕｌｔｉｐｌｉｅｄｂｙｔｈｅａｖｅｒａｇｅｄｉｓｔａｎｃｅｐｅｒｈｏｐｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｗｏｎｏｄｅｓ．Ｔｈａｔｉｓｔｏｓａｙ，ｈｏｐｄｉｓｔａｎｃｅｉｓｒｅｇａｒｄｅｄａｓｔｈｅａｃｔｕａｌｄｉｓｔａｎｃｅｉｎｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．ＴｈｅｅｒｒｏｒｓａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｈｏｐｄｉｓｔａｎｃｅｃｌｃａｕｌａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｏｎｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｔｈｅＤＶ— ｈｏｐａｌｇｏｒｉｔｈｍｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓｓｅｌｅｃｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｙｇｏｆｂｅａｃｏｎｎｏｄｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｒｅｓｈｏｌｄｈｏｐｃｏｕｎｔａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｙｇｏｆａｖｅｒａｇｅｈｏｐｄｉｓｔａｎｃｅｂａｓｅｄｏｎｗｅｉｇｈｔ．Ｔｈｏｓｅｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｒｅｄｕｃｅｅｒｒｏｒａｃ — ｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｈｏｐｄｉｓｔａｎｃｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ．ＴｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄＤＶ— ｈｏｐａｌｇｏｉｒｔｈｍｏｐｔｉ — ｍｉｚｅｓａｓｃｈｅｍｅｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｂｅａｃｏｎｎｏｄｅｂｙｔｈｒｅｓｈｏｌｄｈｏｐｃｏｕｎｔ．Ｉｎｔｈｅｓｃｈｅｍｅ，ｏｎｌｙｔｈｏｓｅｂｅａｃｏｎｎｏｄｅｓｗｈｏｓｅｈｏｐｃｏｕｎｔｉｓｌｅｓｓｔｈａｎｔｈｒｅｓｈｏｌｄｈｏｐｃｏｕｎｔａｒｅｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．ＳＯｅｒｏｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉＳｒｅｄｕｃｅｄｆｒｏｍｈｏｐｃｏｕｎｔ．Ａｎｄｏｒｆｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆａｖｅｒａｇｅｈｏｐｄｉｓｔａｎｃｅｏｒｆｔｈｅｕｎｋｎｏｗｎｎｏｄｅ，ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｒｅｇａｒｄｓｏｐｔｉｍａｌｈｏｐｄｉｓｔａｎｃｅａｓａｖｅｒａｇｅｈｏｐｄｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｎｅａｒｅｓｔｂｅａｃｏｎｎｏｄｅ，ＳＯｅｒｒｏｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｒｅｄｕｃｅｄｆｒｏｍａｖｅｒａｇｅｈｏｐｄｉｓｔａｎｃｅ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｒｅｐｅｒｆｏｍｅｒｄａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｄＤＶ— ｈｏｐａｌｇｏｒｉｔｈｍｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｕｍｂｅｒｏｆｂｅａｃｏｎｎｏｄｅｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ �

跳数和跳距修正的距离向量跳段定位改进算法

跳数和跳距修正的距离向量跳段定位改进算法作者：孙利娟胡凤启来源：《现代电子技术》2017年第07期摘要：由于在无线传感网络中传感节点随机分布，致使距离向量跳段（DV⁃Hop）定位算法的定位误差偏大，为此，采用跳数和跳距修正的方法对距离向量跳段定位算法进行改进。

在计算信标节点和未知节点跳数的过程中引入节点通信距离的影响，使得节点之间的实际跳数计算更加准确；再利用线性搜索算法获取最优信标节点间的平均跳距，使信标节点的平均跳距更加精确。

对比仿真实验结果表明，改进算法大大提升了定位的精度，提升幅度高达15%。

关键词： DV⁃Hop算法；无线传感器网络；跳数；平均跳距；定位精度中图分类号： TN711⁃34； TP393 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2017）07⁃0001⁃04Improved DV⁃Hop localization algorithm based on hop count and hop distance modificationSUN Lijuan1， 2， HU Fengqi3（1. School of Computer Science， Wuhan University， Wuhan 430072， China；2. Department of Information and Electronics， Kaifeng Vocational College of Culture and Arts， Kaifeng 475000， China；3. Hydrology and Water Resources Bureau of Henan Province， Zhengzhou 450003， China）Abstract： The positioning error of the DV⁃Hop localization algorithm is big due to the sensing node′s random distribution existing in the wireless sensor network. Therefore the hop count and hop distance modification method is used to improve the DV⁃Hop localization algorithm. The node communication distance is introduced in the process of calculating the hop count of the beacon node and unknown node to make the actual hop count between the nodes more accurate. The linear search algorithm is used to obtain the average hop distance of the optimal beacon node to make the average hop distance of the beacon node more accurate. The comparative simulation results show that the algorithm has improved the positional accuracy greatly， and its accuracy is increased by 15%.Keywords： DV⁃Hop algorithm； wireless sensor network； hop count； average hop distance； positional accuracy0 引言无线传感器网络（WSN）是由大量节点形成的一种具有无线自组织能力的动态网络[1⁃2]。

基于跳数修正的DV-Hop改进算法

ＨＡＮＺｈｅｎ，ＸＩＡＯＴｉｅｊｕｎ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ）
基于跳数修正的ＤＶ—Ｈｏｐ改进算法
韩震，肖铁军
（江苏大学计算机科学与通信工程学院，江苏镇江
摘要
２１２０１３）
针对传统ＤＶ— Ｈｏｐ算法中，跳数信息无法如实反应节点实际距离关系，而导致节点在无线传感网络定
ｔｌａｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎａｄｊａｃｅｎｔｎｏｄｅｓ，ｔｈｅｈｏｐｃｏｕｎｔｃａｎｂｅｒｅｉｆｎｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒａｄｉｏｏｆｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎ
位过程中存在较大误差的问题，提出一种对跳数进行水平及垂直修正的改进算法。在相邻节点间，跳数进行水平修正，修正过程引入ＲＳＳＩ技术，对１跳按节点间距离与节点通信半径比值分段，细化跳数。同时在水平修正的基础上，分析节点间可能性分布，对不相邻节点引入修正角度进行垂直修正。仿真结果证明，在相同网络情况下，与传统ＤＶ—ＨＯＰ算法相比，改进算法在增加少量计算量的前提下有效提高了定位精度。

无线传感器网络中一种改进的DV-HOP定位算法

无线传感器网络中一种改进的DV-HOP定位算法无线传感器网络（WSN）的定位问题是WSN研究的一个重要问题。

为了解决WSN节点位置信息探测问题，目前已经出现了多种定位算法，其中基于锚节点的距离向量（DV-HOP）算法是一种常用的算法。

然而，随着WSN的不断发展，DV-HOP算法仍然存在一些局限性。

为了提高算法的精度和效率，本文提出一种改进的DV-HOP定位算法。

改进的DV-HOP算法通过计算节点的质心来代替原有算法中的跳数追踪方法。

质心是指节点周围一定半径范围内其他节点的平均位置。

在该算法中，每个节点将根据他们周围的可用锚节点和未知节点，计算出质心的位置。

质心的计算将代替原有算法中的“跳数追踪”方法，从而避免跳数计算所引起的任何误差以及跳数的人为设定。

基于质心的定位方法计算质心位置比跳数追踪更精确，同时也减少了通信开销。

它可以通过与邻近节点共享信息来减少跳数，并且还可以对节点中断连接后的位置进行更准确的计算。

为了进一步减少定位误差，改进的DV-HOP算法引入了一种贪心选择算法，通过这种算法选择在目标节点周围半径内最优的一组锚节点来进行计算。

该算法会考虑到锚节点之间的距离和信噪比等因素来进行选择而不是选择所有可用的锚节点。

这种方法可以有效地降低定位误差。

改进的DV-HOP算法实现简单，可以有效地减少跳数的误差和通信成本，提高定位算法的精度和效率。

在真实环境下的测试结果表明，该算法的准确性在相同条件下优于传统的DV-HOP算法。

总之，改进的DV-HOP定位算法是一种有效的算法。

它可以在无线传感器网络中用于节点的定位，提高其精度和效率。

这种算法的实现简单，可以应用于许多实际的应用程序中。

为了分析改进的DV-HOP定位算法在无线传感器网络中的有效性，我们进行了一组实验，并收集一些相关数据。

在实验过程中，我们使用了30个Mica-2传感器节点，其中6个节点作为锚节点，其余24个节点作为未知节点。

我们在一个15 m x 15 m的区域内布置了这些节点，并在节点上部署了MicaSense传感器，用于收集节点之间的距离信息。

一种改进的无线传感器网络DV-Hop定位算法

一种改进的无线传感器网络DV-Hop定位算法彭刚;刘戎【摘要】针对无线传感器网络DV-Hop定位算法中信标节点与未知节点之间的平均跳距估算误差较大的问题,提出一种改进的DV-Hop算法并进行仿真检验。

改进后的算法对传统算法中节点每跳距离选取进行了调整,还采用加权平均法计算节点平均每跳距离。

仿真结果表明,改进的DV-Hop算法显著提高未知节点的定位精度。

%In order to solve the problem of large error in the estimation on the average hop distance between beacon nodes and unknown nodes,which in the DV-Hop localization algorithm for wireless sensor networks,an improved DV-Hop localization algorithm and simulation experiment are proposed.In the new algorithm,the calculation of average hop distance is improved and the average hop distance based on weighted disposal is refined.Simulation results demonstrate that the localization accuracy of unknown nodes is improved effectively in the new algorithm.【期刊名称】《广西科学院学报》【年(卷),期】2012(028)001【总页数】3页(P16-18)【关键词】无线传感器网络;DV-Hop定位算法;平均每跳距离【作者】彭刚;刘戎【作者单位】桂林空军学院,广西桂林541003;桂林空军学院,广西桂林541003【正文语种】中文【中图分类】TP393无线传感器网络是指由大量成本低廉的传感器节点通过无线方式组成的网络。

一种基于误差修正的改进DV-Hop算法

一种基于误差修正的改进DV-Hop算法王林;赵锦【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2014(000)024【摘要】Localization of nodes is one of the key technologies for the wireless sensor networks. An error compensation based improved algorithm is proposed to deal with the problem of DV-Hop algorithm inthe localization of random distributed wireless sensor networks. Based on the principle of differential GPS, the proposed algorithm improves the distance estimation based on the error of beacons in the estimation stageof DV-Hop algorithm;and a multiple beacon errors weighted method is employed to revise the distance estimation. Simulation results prove the effectiveness of the proposed algorithm.%节点定位技术是无线传感器网络中的一项关键技术，针对DV-Hop算法对不规则随机分布网络定位误差较大的问题，提出了一种基于误差修正的改进算法。

该算法借鉴差分GPS思想，在DV-Hop算法距离估计阶段，利用信标节点的误差差分修正估计距离；同时充分考虑网络实际，通过多信标误差加权的方式获得估计距离修正值，以提高算法定位精度。

算术优化算法的改进及其在DV-Hop上的应用

算术优化算法的改进及其在DV-Hop上的应用随着移动计算和通信技术的快速发展，无线传感器网络（WSN）在许多领域得到了广泛的应用。

在WSN中，节点的定位是一个重要的问题，而DV-Hop算法是一种常用的无线传感器网络定位算法。

然而，传统的DV-Hop算法在节点定位精度和能耗方面存在一些限制，因此需要改进。

算术优化算法是一种通过优化节点间的跳数和跳跃距离来提高定位精度的方法。

本文通过改进算术优化算法并将其应用于DV-Hop算法，提高了节点定位的准确性和能效。

首先，我们对算术优化算法进行了改进。

传统的算术优化算法仅考虑了节点之间的跳数，而忽略了节点之间的跳跃距离。

为了提高定位的精度，我们引入了节点之间的跳跃距离作为优化的目标。

通过最小化节点之间的跳跃距离差异，我们可以获得更准确的节点定位结果。

其次，我们将改进后的算术优化算法应用于DV-Hop算法。

传统的DV-Hop算法通过测量节点之间的跳跃距离，然后利用一些已知的参考节点来估计未知节点的位置。

然而，由于测量误差和信号衰减等因素的影响，传统的DV-Hop算法容易导致节点定位的误差。

通过使用改进的算术优化算法，我们可以减小节点之间的跳跃距离差异，从而提高节点定位的精度。

最后，我们通过实验验证了改进后的算术优化算法在DV-Hop上的应用效果。

实验结果表明，与传统的DV-Hop算法相比，改进后的算法在节点定位精度和能效方面都有明显的提升。

节点定位的误差显著减小，同时能耗也得到了有效控制。

综上所述，本文通过改进算术优化算法并将其应用于DV-Hop算法，提高了节点定位的准确性和能效。

这对于无线传感器网络的应用具有重要的意义，可以为各种领域的实时监测和数据采集提供可靠的支持。

未来的研究可以进一步探索算术优化算法在其他定位算法中的应用，以进一步提高节点定位的精度和效率。

杰卡德系数差分误差跳距修正的DV-hop改进算法

杰卡德系数差分误差跳距修正的DV-hop改进算法方旺盛;杨庚;胡中栋【摘要】为了减小无需测距的DV-hop算法的定位误差,提出基于杰卡德系数跳数修正因子的DV-hop改进算法(JDV-Hop).改进算法使用节点个数集合的杰卡德系数细化节点间的跳数,减小对节点单跳距离内未知节点跳数的估计误差,然后利用DDV-hop算法中的差分误差系数进一步修正节点间的平均跳距.最后在选择参与定位计算的锚节点时,引入一种节点间可以协作式定位的可信度因子,将定位结果精度高的节点升级为新的锚节点,进行下一轮定位.MATLAB仿真结果显示,在相同条件下,改进算法不仅无需增加额外的硬件开销,且与DDV-hop等现有改进算法相比具有明显更高的定位精度.【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2018(054)023【总页数】7页(P57-63)【关键词】节点定位;杰卡德系数;差分误差;协作定位【作者】方旺盛;杨庚;胡中栋【作者单位】江西理工大学信息工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学信息工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学信息工程学院,江西赣州 341000【正文语种】中文【中图分类】TP3931 引言无线传感器网络由资源受限的传感器节点组成，这些节点可以相互通信并协作收集环境中的信息，通过无线通信方式形成一个自组织的智能网络系统，能够实时监测、感知和采集所监控区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些信息进行处理，将获取到的信息发送到任务管理节点或者需要这些信息的用户[1]。

因为传感器节点是无线传感器网络中的基本组成单位，节点定位又是无线传感器网络系统部署完成后面临的首要问题，是无线传感器网络其他功能的基础，所以节点的位置信息至关重要。

无线传感器网络现有的定位技术通常可以分为两类：基于测距（range-based）的和无需测距（range-free）的定位技术。

基于测距的定位方法首先需要精确地测量相关节点之间的距离信息（距离或者角度），然后再使用三边测量、三角测量或最大似然估计定位计算方法来计算节点位置。

基于RSSI跳数修正的DV-Hop改进算法

基于RSSI跳数修正的DV-Hop改进算法温江涛;范学敏;吴希军【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2014(27)1【摘要】针对原始DV-Hop算法中跳数值不能反应出节点间实际距离大小而导致拓扑不规则网络中节点定位误差较大的问题，提出了一种基于接收信号强度指示RSSI( Rceived Sgnal Srength Idicator)的改进算法。

首先根据直接邻居节点接收到的RSSI值对第1跳进行分级，细化跳数；同时把节点间的距离比值作为权值，并将其转化为相应RSSI的关系对跳数进行加权修正，使获得的跳数值更准确。

仿真结果表明在相同的网络环境下，与传统算法相比改进算法在不增加额外硬件的前提下有效地提高了定位精度。

%To solve the problem that the hop value in traditional DV-Hop algorithm can’t represent the real distance, an improved algorithm based on RSSI is proposed. First of all,the first hop is subdivided into several grades based on RSSI,then the rest hops are modified with the distance ratio of adjacent nodes which is transformed into the corresponding relationship of the RSSI. The simulation results show that the proposed algorithm in the paper possesses of the higher location precision than the traditional algorithm without extra hardware in the same network environment.【总页数】5页(P113-117)【作者】温江涛;范学敏;吴希军【作者单位】河北省测试计量技术及仪器重点实验室，燕山大学，河北秦皇岛066004;河北省测试计量技术及仪器重点实验室，燕山大学，河北秦皇岛066004;河北省测试计量技术及仪器重点实验室，燕山大学，河北秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】TP393【相关文献】1.基于节点RSSI值与临界RSSI比例的跳数修正和跳距重估的DV-HOP算法 [J], 方旺盛;雷高祥2.节点RSSI比值跳数修正的DV-Hop算法 [J], 方旺盛;雷高祥;黄辉3.基于 RSSI值跳数修正和跳距加权处理的DV-HOP算法 [J], 雷高祥;黄辉;方旺盛4.基于跳数修正与LM优化的DV-Hop改进算法 [J], 高清源;徐曾春;胡平5.融合RSSI跳数量化与误差修正的DV-Hop改进算法 [J], 任克强;潘翠敏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于跳数修正和改进粒子群优化DV-Hop定位算法

基于跳数修正和改进粒子群优化DV-Hop定位算法
熊欢;毛永毅
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2018(041)018
【摘要】针对传统DV-Hop算法在无线传感器网络中节点随机分布对定位结果造成较大误差的问题,提出一种基于跳数修正的粒子群优化的定位算法HPDV-Hop.此算法通过对锚节点广播的跳数进行修正,让随机静态分布的锚节点移动并按密度分布二次部署以及用改进的粒子群(PSO)算法对定位中的迭代过程进行优化,实现传统DV-Hop定位算法的全面改进,以提高定位精度.仿真结果表明,改进的算法与传统算法相比,定位精度和算法的稳定性有明显提高.
【总页数】4页(P76-79)
【作者】熊欢;毛永毅
【作者单位】西安邮电大学通信与信息工程学院, 陕西西安 710061;西安邮电大学电子信息工程学院,陕西西安 710061
【正文语种】中文
【中图分类】TN711-34;TP393
【相关文献】
1.基于跳数跳距修正的DV-Hop定位算法改进研究 [J], 王玉见;钱开国
2.基于跳数修正的DV-Hop定位的改进算法 [J], 郑久虎;钱焕延;高德民;严筱永
3.基于跳数修正和遗传模拟退火优化DV-Hop定位算法 [J], 王国武;陈元琰
4.一种基于跳数修正和跳距优化的DV-Hop定位算法 [J], 张媛;王梅;缪相林;丁凰
5.基于跳数修正和跳距调整的DV-Hop定位改进算法 [J], 吴楠;刘方爱;王淑娴因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于跳数修正和跳距调整的DV-Hop定位改进算法

基于跳数修正和跳距调整的DV-Hop定位改进算法
吴楠;刘方爱;王淑娴
【期刊名称】《微电子学与计算机》
【年(卷),期】2015(0)1
【摘要】针对DV-HOP算法定位精度不高、对网络拓扑要求较高的缺点,提出一种新的改进算法,主要做了以下三个方面的工作:利用基于测距的RSSI方法对跳数信息进行调整;通过剔除远距离的信标节点从而减少了因路径上跳数过多所造成的误差积累;通过加权处理各信标节点的平均跳距来得到定位节点平均跳距.仿真结果表明,在不增加额外硬件开销的前提下,算法的定位精度有了明显提高,是一种可行的无线传感器节点定位解决方案.
【总页数】5页(P91-95)
【关键词】传感器网络;节点定位;RSSI;权值
【作者】吴楠;刘方爱;王淑娴
【作者单位】山东师范大学信息科学与工程学院;山东省分布式计算机软件新技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.5;TP212.9
【相关文献】
1.一种基于改进跳数和平均跳距的DV-Hop定位算法 [J], 田晓宁;关维国;边大伟;岳菲菲
2.基于跳数跳距修正的DV-Hop定位算法改进研究 [J], 王玉见;钱开国
3.基于节点RSSI值与临界RSSI比例的跳数修正和跳距重估的DV-HOP算法 [J], 方旺盛;雷高祥
4.基于 RSSI值跳数修正和跳距加权处理的DV-HOP算法 [J], 雷高祥;黄辉;方旺盛
5.一种基于跳数修正和跳距优化的DV-Hop定位算法 [J], 张媛;王梅;缪相林;丁凰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于跳数修正的DV-Hop改进算法

基于跳数修正的DV-Hop改进算法∗夏少波;朱晓丽;邹建梅;连丽君【摘要】针对无线传感器网络DV-Hop定位算法在实际应用中定位误差较大的问题，提出一种基于跳数修正的改进算法。

在引入限跳机制的条件下，按未知节点与信标节点间的跳数值分类估算，对1跳区域内的节点采用RSSI测距技术，对于节点间跳数值大于1跳的节点，则利用信标节点间实际距离与估计距离的误差值修正平均每跳距离。

仿真实验表明，在相同的网络条件下，与原DV-Hop定位算法和其他改进算法相比，改进后的算法能更有效地减少跳距估算带来的定位误差，提高平均定位精度并保持较好的算法稳定性。

%The DV-Hop positioning algorithm for wireless sensor network has lager error in its practical application. The paper put forward an improved algorithm which based on the modified hop count to solve it. Under condition of using the hop-limitation mechanism, according to the hop mechanism of the unknown nodes and beacon nodes to classify and estimate. For the nodes which on the 1 hop region using RSSI ranging technology,and the others use the error of beacon nodes actual distance and its estimated distance to fix the average hop distance. The simulation tests show that under the same network conditions,compared with the original DV-Hop algorithm and other improved al-gorithm,this improved algorithm can effectively reduce the positioning error of the hop distance estimation,improve the average positioning accuracy and keep its stability.【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】6页(P757-762)【关键词】无线传感器网络;节点定位;定位误差;限跳机制;平均跳距【作者】夏少波;朱晓丽;邹建梅;连丽君【作者单位】山东广播电视大学计算机与通信学院，济南250014;山东广播电视大学计算机与通信学院，济南250014;山东广播电视大学计算机与通信学院，济南250014;山东广播电视大学计算机与通信学院，济南250014【正文语种】中文【中图分类】TP393无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)是由大量智能传感器节点构成的集信息采集、传送和处理为一体的综合智能信息网络,具有环境适应性强、自组织能力和组网成本低等特点[1]。

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收稿日期： 2018－09－15 修改日期： 2018－12－21
第3期
任克强，邓浪：全局跳数优化与跳距误差修正的 DV-Hop 改进算法
439
Signal Strength Indicator）等［5］。与Ｒange-based 算法相比较，从硬件成本和实现复杂度等方面考虑，Ｒange-free 算法实现简单，成本较低，但精度稍有不足。目前，Ｒange-free 算法主要有：质心定位（ Centroid）、凸规划定位（ Convex Programming）、DV-Hop （ Distance-Vector-Hop）、MDS-MAP 和 APIT（ Approximate PIT Test）等算法［6］。
in DV-Hop algorithm，an improved DV-Hop algorithm based on global hop count optimization and hop distance error
correction is proposed． Firstly，the algorithm optimized the global hop value by using the communication radius of
全局跳数优化与跳距误差修正的 DV-Hop 改进算法
任克强* ，邓浪
（江西理工大学信息工程学院，江西赣州 341000）
摘要：针对 DV-Hop 算法跳距估算误差积累所导致的定位精度问题，提出一种基于全局跳数优化与跳距误差修正的 DV-
Hop 改进算法。该算法首先利用节点的通信半径与影响节点跳数的相关参数对全局跳数值进行协同优化，以使节点间的跳数
Key words： wireless sensor network； node localization； DV-Hop algorithm； global hop count optimization； hop dis-
tance error correction
EEACC： 6150P
doi： 10．3969 / j．issn．1004－1699．2019．03．020
influence of error accumulation and improve the localization accuracy of unknown nodes，compared with DV-Hop al-
gorithm and related literature，the algorithm has better localization effect．
趋于合理；然后根据最佳指数的最小均方误差准则计算平均跳距，并与单跳平均误差共同修正平均跳距，以进一步降低平均
跳距的误差。实验结果表明，该算法能够有效的降低误差累积的影响，提升未知节点的定位精度，对比 DV-Hop 算法与相关文
献，该算法的节点定位效果更好。
关键词：无线传感器网络；节点定位； DV-Hop 算法；全局跳数优化；跳距误差修正
ＲEN Keqiang* ，DENG Lang
（ School of Information Engineering，Jiangxi University of Science and Technology，Ganzhou Jiangxi 341000，china）
Abstract： Aiming at the localization accuracy problem caused by the accumulation of hop distance estimation error
术也成为 WSN 研究的关键技术之一。在 WSN 现有的定位机制中，根据测量距离方式
的不同可以划分成基于测距（Ｒange-based）算法和非测距（Ｒange-free）算法两个类别［4］。获取角度或距离信息对于Ｒange-based 算法来说十分重要，所以对整个传感器网络的硬件配置要求更为严格，同时也具有更好的定位精确度。Ｒange-based 算法主要有： AOA（ Angle of Arrival）、TOA （ Time of Arrival）、 TDOA（ Time Difference of Arrival）和ＲSSI（Ｒeceived
of the optimal exponent，and the average hop distance was corrected with the single hop average error，which could
further reduce the error of the hop distance． The experimental results that the algorithm can effectively reduce the
中图分类号： TP393
文献标识码： A
文章编号： 1004－1699（ 2019） 03－0438－06
无线传感器网络（ Wireless sensor Network， WSN）中，采用多个节点随机分布，自组织一个多跳网络，部署在需要监测的某些特定区域，采集与处理监测到的信息，同时将处理后的信息发送给监测人员［1］。WSN 作为物理世界与数字世界的桥梁，在目标追踪、环境监测、军事侦察甚至在能量管理中已被广泛的应用［2］。在实际的应用中，缺少位置信息的感知数据是没有意义的［3］。因此，了解目标的位置信息对许多环境感知的应用十分重要，节点定位技
the node and the related parameters affecting the node hop count，so that the hop count between the nodes tended to
be reasonable． Then，the average hop distance was calculated according to the minimum mean square error criterion
第 32 卷第 3 期 2019 年 3 月
传感技术学报
CHINESE JOUＲNAL OF SENSOＲS AND ACTUATOＲS
Vol. 32 No. 3 Mar． 2019
Imቤተ መጻሕፍቲ ባይዱroved DV-Hop Algorithm Based on Global Hop Count Optimization and Hop Distance Error Correction