WSN中免測(cè)距距離估計(jì)算法的實(shí)現(xiàn)與比較
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1．3 Euclidean算法
如果網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不規(guī)則，DV-Hop算法的測(cè)距誤差會(huì)較大。針對(duì)這些問(wèn)題，Niculescu和Nath提出了另一種方法，即為Euclidean。該方法依靠錨節(jié)點(diǎn)周?chē)?jié)點(diǎn)的幾何關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，若一個(gè)節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)已知各自到錨節(jié)點(diǎn)的距離等于彼此之間的距離，這時(shí)，即可計(jì)算該節(jié)點(diǎn)到錨節(jié)點(diǎn)的距離了。
如圖4是一個(gè)Euclidean算法的模型。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/160117.htm
在圖4中，A有兩個(gè)鄰節(jié)點(diǎn)B、C，已知B、C與錨節(jié)點(diǎn)ANC的距離分別是a和b，結(jié)合已知的節(jié)點(diǎn)間距c、d、e，Euclidean算法得到兩個(gè)解：r1和r2。為確定哪個(gè)解為正解，可采用鄰居節(jié)點(diǎn)投票的方法：若存在第3個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)D，與B或C相連，且已知它到錨節(jié)點(diǎn)的距離。這時(shí)，可用D替換C或B，再重新計(jì)算A的位置，得到另一對(duì)解，正解必然在這兩對(duì)解中，如此，用簡(jiǎn)單的選擇法便可得到正解。當(dāng)然，若是有更多的鄰居節(jié)點(diǎn)參與計(jì)算，最終結(jié)果會(huì)更精確。
2 仿真實(shí)現(xiàn)與結(jié)果分析
默認(rèn)環(huán)境如下：在100個(gè)單位的正方形場(chǎng)景中，有300個(gè)節(jié)點(diǎn)，通信距離設(shè)為15，錨節(jié)點(diǎn)比例設(shè)為5％，通信誤差是通信距離的10％，以下從不同參數(shù)進(jìn)行仿真比較。
圖5是不同通信誤差下，DV-Hop、Sum-Dist、Euclidean算法執(zhí)行距離估計(jì)得到的標(biāo)準(zhǔn)方差，圖6和圖7則分別是在不同的通信距離、錨節(jié)點(diǎn)比例下所得到的方差。
(1)Sum-Dist是3種方法中通信量最少、計(jì)算量最小的測(cè)距算法。但在通信誤差10％時(shí)，其測(cè)距結(jié)果仍是理想的。實(shí)際上，有兩個(gè)完全不同的趨勢(shì)影響著Sum-Dist的測(cè)距精度。其一，如果完全沒(méi)有通信誤差，多條路徑上的距離總和大于實(shí)際距離，這樣就導(dǎo)致估計(jì)值過(guò)大；其二，由于Sum-Dist算法尋找的是最短路徑，所以當(dāng)存在通信誤差時(shí)，其所選的路徑就會(huì)比實(shí)際距離小。因?yàn)橛羞@兩個(gè)影響，通信距離的小誤差反而提高了Sum-Dist的測(cè)距精度。最初，由于路徑存在彎曲，導(dǎo)致距離估計(jì)值過(guò)大，但在最短路徑的影響下，通信距離誤差的增大反而使距離估計(jì)值更小。
當(dāng)通信距離增大時(shí)，更多的節(jié)點(diǎn)可以直接通信，這樣就可以得到更多的直線路徑，并為最短路徑提供了更多選擇。所以，對(duì)于Sum-Dist算法來(lái)說(shuō)，提高測(cè)距精度并不一定要增加錨節(jié)點(diǎn)比例。
評(píng)論