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基于核矩阵等距映射的无线传感网络节点定位算法

杨海 李兵

杨海, 李兵. 基于核矩阵等距映射的无线传感网络节点定位算法[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2019, (1): 115-123. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.01.013
引用本文: 杨海, 李兵. 基于核矩阵等距映射的无线传感网络节点定位算法[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2019, (1): 115-123. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.01.013
YANG Hai, LI Bing. Node localization of wireless sensor networks based on the kernel matrix ISOMAP algorithm[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2019, (1): 115-123. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.01.013
Citation: YANG Hai, LI Bing. Node localization of wireless sensor networks based on the kernel matrix ISOMAP algorithm[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2019, (1): 115-123. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.01.013

基于核矩阵等距映射的无线传感网络节点定位算法

doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.01.013
基金项目: 

国家自然科学基金 51777050

湖南省自然科学基金 2017JJ2080

湖南省教育厅科学研究项目 13C260

安徽省自然科学基金 1508085MF112

中央高校基本科研业务费 JDK16TD017

详细信息
    作者简介:

    杨海, 男, 副教授, 研究方向为无线传感网络.E-mail:yanghai@foxmail.com

    通讯作者:

    李兵, 男, 副教授, 研究生导师, 研究方向为物联网技术.E-mail:libinghnu@163.com

  • 中图分类号: TN929.5;TP212.9

Node localization of wireless sensor networks based on the kernel matrix ISOMAP algorithm

  • 摘要: 针对无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)中节点位置信息呈现非线性的问题,基于偏最小二乘法(Partial Least Squares,PLS)稳健的多元线性回归特点,结合流形学习中的非线性降维方法,提出了一种基于PLS的核矩阵等距映射(Isometric Feature Mapping,ISOMAP)节点定位算法.通过节点间测地距离表征节点非相似性,利用样本点贡献率找寻和剔除邻域中的"短路"边,经质心变换和核变换后映射至高维特征区间,采用PLS方法求得节点位置.仿真结果表明,相比ISOMAP和多维尺度(Multidimensional Scale Method,MDS)算法,该算法具有良好的拓扑稳定性、泛化能力、稳健性和定位精度,降低了计算复杂度.
  • 图  1  节点平面布置场景下定位误差曲线

    Fig.  1  The localization error curve in plane layout

    图  2  节点曲面布置场景下定位效果三维图

    Fig.  2  3D diagram of the localization effect curve plane

    图  3  定位效果X-Y面投影图

    Fig.  3  The X-Y plane projection diagram of localization effect

    图  4  噪声对定位误差的影响

    Fig.  4  The effect of noise on localization error

    图  5  算法定位时间比较

    Fig.  5  Comparison of localization time

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  • 收稿日期:  2017-09-19
  • 刊出日期:  2019-01-25

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