一种新的传感器节点分布式定位算法

作     者：徐莎莎 周芳 李杨剑 蒋俊正 XU Shasha;ZHOU Fang;LI Yangjian;JIANG Junzheng

作者机构：桂林电子科技大学信息与通信学院广西壮族自治区桂林541004 桂林电子科技大学生命与环境科学学院广西壮族自治区桂林541004 桂林电子科技大学广西无线宽带通信与信号处理重点实验室广西壮族自治区桂林541004 

出 版 物：《西安电子科技大学学报》 (Journal of Xidian University)

年 卷 期：2022年第49卷第2期

页      面：89-96,172页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 0810[工学-信息与通信工程] 07[理学] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家自然科学基金(61761011) 广西自然科学基金(2017GXNSFAA198173)。 

主　　题：无线传感器网络 定位 分布式算法 图模型 Barzilai-Borwein梯度法 

摘      要：大规模无线传感器网络中节点定位问题可以归结为高度非线性非凸的优化问题。该问题在大规模无线传感器网络中难以直接求解,因此提出了一种新的传感器节点分布式定位算法。首先将大规模无线传感器网络构成的全局无向图分解为一系列部分重叠的子图,进而将全局的优化问题分解为一系列小规模的子图内优化问题,每个子图内的优化问题可以独立进行迭代求解。新的传感器节点分布式定位算法每步迭代包含两个步骤,首先使用Barzilai-Borwein梯度法估计出划分好的部分重叠子图中节点的位置,使用的Barzilai-Borwein梯度法具备收敛速度较快,计算复杂度较低的特点,然后再对不同部分重叠的子图内的同一个传感器节点进行融合求平均。通过理论分析和仿真结果表明,新的传感器节点分布式定位算法与已有算法相较,具有较高的扩展性,在大规模无线传感器网络中有较高的定位精度,能满足大规模的无线传感器网络节点的定位需求。