蒋俊正^1,2,,,
李杨剑¹,
赵海兵¹,
欧阳缮¹
1.桂林电子科技大学信息与通信学院 桂林 541004
2.广西无线宽带通信与信号处理重点实验室 桂林 541004
基金项目:国家自然科学基金(61761011, 61871425)，广西自然科学基金(2017GXNSFAA198173)

详细信息

作者简介:蒋俊正：男，1983年生，教授，博士生导师，研究方向为图信号处理理论与算法、分布式信号处理理论与算法、大规模传感器网络数据处理
李杨剑：男，1993年生，硕士生，研究方向为无线传感器网络节点定位算法
赵海兵：男，1990年生，硕士生，研究方向为传感器网络定位算法
欧阳缮：男，1960年生，教授，博士生导师，研究方向为雷达信号处理、通信信号处理

通讯作者:蒋俊正　jzjiang@guet.edu.cn

中图分类号:TP393

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出版历程

收稿日期:2018-11-28
修回日期:2019-05-19
网络出版日期:2019-05-27
刊出日期:2019-12-01

A Distributed Node Localization Algorithm for Large Scale Sensor Networks

Junzheng JIANG^1,2,,,
Yangjian LI¹,
Haibing ZHAO¹,
Shan OUYANG¹
1. School of Information and Communication, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China
2. Guangxi Key Laboratory of Wireless Wideband Communication and Signal Processing, Guilin 541004, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61761011, 61371186), The Natural Science Foundation of Guangxi (2017GXNSFAA198173)


摘要
摘要:针对大规模无线传感器网络(WSN)中节点难以定位的问题，该文提出一种基于改进牛顿法的分布式定位算法。该算法包括网络划分和分布式算法。首先，根据节点位置和节点之间直接相连的距离信息，将无线传感器网络划分为若干个重叠的子区域，并将子区域的定位问题归结为无约束优化问题，每个子区域可以独立计算；然后，使用分布式算法估计子区域中的节点位置并进行局部融合。实验结果表明，与已有算法相比，该算法具有良好的扩展性，在大规模网络中定位精度更高，能满足大规模无线传感器网络中节点定位需求。
关键词:无线传感器网络/
定位/
分布式算法/
凸优化/
改进牛顿法
Abstract:A distributed algorithm based on modified Newton method is proposed to solve the nodes localization problem in large scale Wireless Sensor Network(WSN). The algorithm includes network partitioning and distributed algorithm. Firstly, the network is divided into several overlapping subregions according to the nodes positions and the distance information between the sensors. The localization problem of subregions is formulated into an unconstrained optimization problem and each subregion can be calculated independently. Then distributed algorithm is used to determine nodes positions in subregions and merge the subregions. Simulation results indicate that the proposed algorithm is superior to the existing algorithms in terms of accuracy in large scale network, which can meet the needs of nodes localization in large scale network.
Key words:Wireless Sensor Network(WSN)/
Localization/
Distributed algorithm/
Convex optimization/
Modified Newton method



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