无线传感器网络中的DV—HOP定位改进算法

用未知节点之间连通度差的绝对值的和来定义连通度的不同，比如N1与N2之间连通度的不同为|1—2|+|1—1|+|2—1|+|5—4|=3。这样可以计算N1到其他所有未知节点的连通度的不同，如表2所列。

由表2可以得出，N2、N3到N1连通度不同为3、4，而N4、N5到N1连通度不同为9、11。说明N1离N2、N3更近。这一点也可以从图1中看出。
2．2．2 确定最优的3个锚节点
选择性锚节点的节点分布图如图2所示。未知节点Nx代表未知节点的实际位置，N(i,j,k)为根据3个锚节点组合所估算的位置，R为节点的通信半径，An是离N(i,j,k)最近的锚节点，Am为通信范围R之外的任意锚节点。

An的位置情况有3种：在0．5R的通信范围内；在0．5R～R的通信范围内；在R通信范围之外。这样计算AHD(i,j,k)，m就有3种可能：

其中，AHD(i,j,k),m为根据3个锚节点组合所估算的位置节点与锚节点Am之间的平均跳距，AHDn,m为锚节点An与锚节点Am之间的平均跳距，AHDm为锚节点Am的平均跳距。
N(i,j,k)与锚节点Am之间的距离P(i,j,k)，m可以计算出来，那么就可以算出N(i,j,k)与锚节点Am之间的跳数hop(i,j,k)，m，公式为：

假设一共有n个锚节点，这样N(i,j,k)与Nx计算出来的连通度的不同可以表示为

Nx选出最小的连通度不同的节点是最为靠近Nx的节点(即定位的误差最小)。

3 算法仿真实验
为了验证算法理论的可行性，在100 m×100 m的区域中，对提出的改进的DV—Hop算法用Matlab7．0进行实验仿真，将实验结果与原DV—Hop算法和参考文献的算法进行对比分析。仿真数据随机运行50次，最后取平均值。
3．1 测距误差
测距误差是指节点间的估算距离与实际距离的差值。在100 m×100 m的区域中，随机分布100个节点进行仿真实验，其中有一部分部署的是锚节点，是能够获知自身位置信息的节点，且锚节点和未知节点具有相同的通信半径。通过设置不同的锚节点比例和节点通信半径，比较改进的算法与原DV—Hop算法对测距误差的影响。图3为通信半径为10 m时的测距误差，图4为通信半径为20 m时的测距误差。