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基于螺旋更新策略蜜獾优化的dv-hop定位算法

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通信技术 2024年第1期57卷 19-25页

作者：鲁兴张来洪任芳雨武汉中原电子集团有限公司湖北武汉430205

节点定位是无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)的关键技术之一。针对传统距离向量跳段(Distance Vector hop,dv-hop)算法定位误差偏大的问题,提出了一种改进蜜獾算法(Honey Badger Algorithm,HBA)与dv-hop相结合的算法。首... 详细信息

节点定位是无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)的关键技术之一。针对传统距离向量跳段(Distance Vector hop,dv-hop)算法定位误差偏大的问题,提出了一种改进蜜獾算法(Honey Badger Algorithm,HBA)与dv-hop相结合的算法。首先,针对网络平均跳距估计不准的问题,依据锚节点比例对未知节点平均跳距进行分段修正。其次,采用改进型的HBA替换最小二乘法估算未知节点的位置,进一步降低计算误差。初始化蜜獾个体时引入Sobol序列,增加初始种群的多样性;为了加强HBA的局部搜索能力,引入了螺旋更新策略。最后,采用镜像策略规避估算位置越界的情况。结果表明,所提算法相较于传统dv-hop算法、平均跳距修正的dv-hop算法和基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,POS)的dv-hop算法具有更高的定位精度和稳健性。

关键词：无线传感器网络 dv-hop算法蜜獾算法螺旋更新策略

基于dv-hop算法的高校图书馆文献资源定位筛选

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中文科技期刊数据库（文摘版）图书情报

中文科技期刊数据库（文摘版）图书情报 2024年第6期 35-38页

作者：申伟山东商务职业学院山东烟台264035

现如今伴随着高校图书馆的数字化发展,对于文献资源的定位与筛选也成了一个重要的研究方向。本文基于dv-hop算法的改进,实现高校图书馆文献资源的定位与筛选,通过对描节点数量的考虑以及区域面积的大小提供相应的改进措施,并与传统的算... 详细信息

现如今伴随着高校图书馆的数字化发展,对于文献资源的定位与筛选也成了一个重要的研究方向。本文基于dv-hop算法的改进,实现高校图书馆文献资源的定位与筛选,通过对描节点数量的考虑以及区域面积的大小提供相应的改进措施,并与传统的算法进行比较。实验研究结果表明,本文的算法在不同的锚节点数量以及区面积的影响下,都能够较好地降低使用成本,提高定位的准确性,具有一定的应用价值。

关键词： dv-hop算法高校图书馆文献资源定位筛选

基于测距修正和蝙蝠优化的改进dv-hop定位算法

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电子测量技术 2023年第7期46卷 110-116页

作者：董玉张治中冯姣南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

本文对dv-hop算法定位误差大的问题进行研究。针对dv-hop算法在求解平均跳距和未知节点位置两个阶段的缺陷,提出一种基于测距修正和蝙蝠优化的改进dv-hop定位算法。首先,采用最小均方误差准则求解锚节点间的平均跳距,并添加校正因子减... 详细信息

本文对dv-hop算法定位误差大的问题进行研究。针对dv-hop算法在求解平均跳距和未知节点位置两个阶段的缺陷,提出一种基于测距修正和蝙蝠优化的改进dv-hop定位算法。首先,采用最小均方误差准则求解锚节点间的平均跳距,并添加校正因子减小测距误差;其次,利用混沌映射策略初始化种群并设置阈值M控制映射的次数,采用速度加权策略控制搜索的步长,增强蝙蝠算法跳出局部最优的能力;最后,使用改进蝙蝠算法确定未知节点的位置。仿真结果表明,提出的定位算法具有更高的定位精度,相比dv-hop算法、BAdv-hop算法、PSOdv-hop算法分别提升了32.35%、18.80%、8.16%。

关键词：无线传感器网络节点定位测距修正蝙蝠算法 dv-hop算法

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基于改进模拟退火的dv-hop定位算法

计算机工程与设计 2022年第10期43卷 2711-2717页

作者：惠海波张玲华南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

为减小无线传感器网络中dv-hop算法的定位误差,在研究模拟退火算法的基础上,提出一种改进的定位算法。利用多通信半径细化节点跳数,在使用模拟退火算法计算锚节点的平均跳距时,从初始温度、降温系数、记忆功能等方面对模拟退火算法进行... 详细信息

为减小无线传感器网络中dv-hop算法的定位误差,在研究模拟退火算法的基础上,提出一种改进的定位算法。利用多通信半径细化节点跳数,在使用模拟退火算法计算锚节点的平均跳距时,从初始温度、降温系数、记忆功能等方面对模拟退火算法进行改进,避免重复搜索,提高其全局搜索能力,在估算未知节点坐标时采用加权最小二乘法求解未知节点的坐标。仿真结果表明,该算法可行有效,与其它算法相比,在定位精度上有一定提升。

关键词：无线传感网络 dv-hop算法模拟退火算法多通信半径平均跳距加权最小二乘法

融合跳数划分与蝙蝠优化的dv-hop改进算法

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国外电子测量技术 2022年第2期41卷 26-32页

作者：刘晓悦尤晓芳华北理工大学电气工程学院唐山063000

节点定位是无线传感器网络的关键问题之一。针对dv-hop算法在无线传感器网络节点分布不均匀区域,定位精度较低的问题,结合传感器网络拓扑不规则的特点,首先利用接收信号强度(RSSI)测量邻居节点间的平均信号强度值,与节点通信半径处的信... 详细信息

节点定位是无线传感器网络的关键问题之一。针对dv-hop算法在无线传感器网络节点分布不均匀区域,定位精度较低的问题,结合传感器网络拓扑不规则的特点,首先利用接收信号强度(RSSI)测量邻居节点间的平均信号强度值,与节点通信半径处的信号强度值之比,重新定义节点间跳数;其次在细化节点间跳数的基础上,计算信标节点的平均跳距;最后采用蝙蝠算法中的蝙蝠个体对未知节点位置进行确定,Levy飞行策略优化迭代过程中的蝙蝠个体的速度和位置。从信标节点比例和节点通信半径两方面进行分析,结果表明,改进算法相较于传统dv-hop算法及相关算法,能有效提高定位精度。

关键词：无线传感器节点 dv-hop算法 RSSI 蝙蝠算法 Levy飞行策略

无线传感器网络dv-hop定位算法的研究和改进

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无线传感器网络DV-Hop定位算法的研究和改进

作者：吴之舟南京邮电大学

学位级别：硕士

无线传感器网络（WSN）在各领域都有着广泛的应用，是现代社会不可或缺的一员。对于WSN来说，定位技术是构建网络的起点，因此它也成为了众多学者的研究热点。本文的主要工作是对dv-hop算法进行分析改进，具体的工作如下：　　1.研究了... 详细信息

无线传感器网络（WSN）在各领域都有着广泛的应用，是现代社会不可或缺的一员。对于WSN来说，定位技术是构建网络的起点，因此它也成为了众多学者的研究热点。本文的主要工作是对dv-hop算法进行分析改进，具体的工作如下：　　1.研究了WSN的架构、特点和关键技术，并对定位技术重点研究，包括两类典型定位算法和三种节点估算方法等。详细研究了dv-hop算法原理，对算法误差进行了分析，并通过仿真来总结算法缺陷的影响。　　2.针对跳数设置过于粗略和估计距离偏离真实值的问题，本文提出了基于加权和RSSI修正的dv-hop算法。首先通过多通信半径方法，将固定通信半径均匀细化为五层次，使粗略跳数更接近实际值;接着根据锚节点和未知节点间的跳数，对平均跳距进行加权处理;最后依照RSSI测距模型，定义平均跳距误差，二次修正估计距离。经仿真验证，算法定位优化效果明显。　　3.针对dv-hop算法在估算坐标时产生奇异矩阵而无法定位的问题，本文采用灰狼智能优化算法代替最小二乘法，将节点矩阵运算问题转化为最优化问题。由于标准灰狼算法有着“早熟现象”的缺点，并且无交流、记忆能力，经常会陷入局部最优陷阱。因此，本文提出了基于改进灰狼算法的dv-hop算法，主要有四处改进，包括种群初始化方法、收敛因子、位置更新过程、适应度函数。经仿真验证，改进算法对迭代次数和种群数量的要求降低，提高了灰狼算法的搜索能力和收敛速度，进一步降低了定位误差。

关键词：无线传感器网络 dv-hop算法加权处理接收信号强度灰狼智能优化算法

基于dv-hop算法的配电网故障定位仿真系统设计与实现

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基于DV-Hop算法的配电网故障定位仿真系统设计与实现

作者：贾文贤石河子大学

学位级别：硕士

为迅速准确的判断出配电网的故障范围,需要对其进行准确的定位,以保证配电网系统的平稳运行。而无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)技术的发展为配电网故障定位检测带来了新的发展趋势。因为其自动组网性、低能耗、可靠性较... 详细信息

为迅速准确的判断出配电网的故障范围,需要对其进行准确的定位,以保证配电网系统的平稳运行。而无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)技术的发展为配电网故障定位检测带来了新的发展趋势。因为其自动组网性、低能耗、可靠性较高等优势,能适应配电网复杂的网络架构,故而能对配电网故障进行精确定位,并提高故障检测效率。本文针对配电网故障定位问题,设计研究了基于距离矢量跳定位算法(Distance Vector-hop,dv-hop)的配电网故障定位仿真系统,集成了多种高效且定位精度高的算法,让配电网故障定位检测更加快捷和可视化。此外,该配电网故障定位仿真系统能够有效降低因实际硬件测试带来的巨额人力和物力成本。以下是本文的主要工作。首先针对无线传感器节点在WSN中故障定位精度低的问题,提出了一种结合精英选择和自适应策略的启发式优化算法DECHdv-hop算法。该算法采用不同的加权因子来修正锚节点的平均跳距,并采用精英选择算子增强了算法对最优个体的寻优能力,然后设计交叉变异策略来增加种群个体的多样性,防止后期迭代运行时陷入局部最优。最后使用模拟退火算法(Simulated Annealing Algorithm,SA)的升温策略求出估计坐标。经过仿真分析发现,我们提出的DECHdv-hop算法与dv-hop、CPdv-hop定位算法相比较未知节点的定位误差得到了有效的降低。并且在逐代优化仿真模拟中,DECHdv-hop算法收敛速度更快且算法寻优能力稳定。其次针对在实际应用场景中更复杂的地形环境,提出了基于各向异性网络(Anisotropic Network,AN)的混沌自适应果蝇的dv-hop定位算法(the dv-hop with Chaotic Adaptive Fruit Fly Optimization,CAFOA-dv-hop)。首先变换其候选解增加果蝇个体寻优的范围,避免陷入局部最优。接着改进FOA的搜索步长加强个体局部搜索的能力。在完成一次迭代寻优后,采用混沌策略更新果蝇个体当前的搜索位置,扩大种群搜索范围。经过仿真验证,与其他对比算法相比,我们提出的算法构建了一个种群多样的精英池且有效提升了在AN中的定位精度。在锚节点比例为20%,通信半径为200米时,H型拓扑里CAFOA-dv-hop的平均定位误差约为0.29R;W型网络也可以看到类似的结果,平均误差为0.27R;O型网络的精度和效率甚至更好,平均误差几乎是dv-hop(0.21R:1.09R)的三分之一。最后基于配电网相关的两种定位算法及模型,运用MATLAB GUI完成了配电网故障定位系统的开发。该系统包括登录界面、基于WSN的定位操作模块以及基于AN的定位模块,还对该系统进行了全面的功能测试。测试结果表明该配电网故障定位系统所设计的各项功能都达到了预期的目标,可以实现高效快速的配电网故障定位,且界面清晰方便操作。

关键词：无线传感器网络 dv-hop算法配电网故障定位果蝇算法

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WSN中dv-hop定位算法的改进与研究

WSN中DV-Hop定位算法的改进与研究

作者：包佳伟延安大学

学位级别：硕士

随着当今时代通信以及计算机等技术的发展,无线传感器网络(WSN)技术在军事安全、智能交通、环境监测等领域得到了广泛的应用。而WSN中节点位置的定位精度对这些应用的实时性、可靠性和应用效果有着重要影响,长期以来,科研人员在综合考... 详细信息

随着当今时代通信以及计算机等技术的发展,无线传感器网络(WSN)技术在军事安全、智能交通、环境监测等领域得到了广泛的应用。而WSN中节点位置的定位精度对这些应用的实时性、可靠性和应用效果有着重要影响,长期以来,科研人员在综合考虑系统成本、算法复杂度等因素的情况下,不断提出提高定位精度的算法。其中dv-hop算法有着使用寿命长、配置成本低、定位精度相对较高等优势受到广泛关注,因此本文选择了dv-hop算法作为研究改进对象。本文的主要工作如下:(1)介绍了无线传感网络的体系架构、特点以及相关技术,对WSN定位算法的实现原理、分类、评价标准进行了总结;详细解析了经典dv-hop算法的原理、具体步骤和实现方式;分析了算法实现过程中产生的误差来源;最后通过Matlab工具仿真出了dv-hop算法的节点网络拓扑分布图以及实验产生的节点定位误差。(2)本文针对传统dv-hop算法中节点间跳数的选取以及平均跳距的计算这两个步骤容易产生的误差,进行了优化完善。首先将通信半径细化分级为多层,以实验的形式研究了不同分级层数对定位误差的影响;然后选取未知节点周围最近的多个锚节点的平均跳距进行加权归一化处理后作为新的未知节点平均跳距值。通过仿真实验的结果证明了改进后的算法能够有效的降低定位误差。(3)将麻雀算法引入dv-hop算法进行未知节点坐标的计算;同时使用Circle混沌初始化策略提高麻雀算法初始粒子的多样性;再将自适应权重因子引入麻雀算法中的发现者公式,提高了算法前期全局搜索性的同时增强了后期的局部寻优能力;最后通过高斯变异与反向学习的方式提高了算法跳出局部最优的能力。利用改进后的麻雀算法替代原本dv-hop算法中未知节点坐标的计算方式。仿真实验结果证明,改进后的dv-hop算法相比原算法定位误差更低,具有良好的定位效果。

关键词：无线传感网络节点定位 dv-hop算法麻雀算法

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基于RSSI测距的dv-hop算法

控制与决策 2017年第10期32卷 1900-1904页

作者：刘三阳胡亚静张朝辉西安电子科技大学数学与统计学院西安710126

由于dv-hop算法在不均匀网络中节点定位精度不高,以及RSSI算法受环境因素影响较大,将RSSI算法与dv-hop算法相结合,提出一种利用RSSI测距技术改进dv-hop的算法—–BRdv-hop算法.该算法应用RSSI测距技术,定义信标节点的平均跳距误差,并利... 详细信息

由于dv-hop算法在不均匀网络中节点定位精度不高,以及RSSI算法受环境因素影响较大,将RSSI算法与dv-hop算法相结合,提出一种利用RSSI测距技术改进dv-hop的算法—–BRdv-hop算法.该算法应用RSSI测距技术,定义信标节点的平均跳距误差,并利用信标节点的平均跳距误差对未知节点与信标节点之间的距离进行修正,从而达到减小定位误差的目的.仿真结果表明,与标准的dv-hop算法相比,在不增加传感器节点硬件的基础上,改进算法能有效降低定位误差.

关键词：节点定位 RSSI测距技术 dv-hop算法无线传感器网络