基于DV-Hop算法的无线传感器网络节点定位仿真系统
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB平台开发的无线传感器网络(WSN)节点定位仿真系统,实现了经典的DV-Hop多跳定位算法的完整流程。系统通过模拟传感器网络环境,能够对随机部署的节点进行位置估计,并提供直观的可视化分析结果,适用于算法研究、教学演示和性能评估。
功能特性
- 完整算法实现:包含DV-Hop算法的三个阶段——距离矢量交换、跳距估计和最小二乘位置解算
- 参数灵活配置:支持自定义网络规模(节点数量、锚节点比例)、通信半径和部署区域大小
- 多维度可视化:
- 网络拓扑图显示(锚节点与未知节点区分)
- 定位结果对比图(真实位置与估计位置叠加)
- 定位误差分布直方图
- 误差空间热力图
- 误差统计分析:自动计算平均定位误差、均方根误差、最大误差等关键指标
使用方法
- 参数设置:运行程序后,在图形界面中输入网络参数(节点总数、锚节点比例、通信半径等)
- 执行定位:点击运行按钮,系统将自动生成节点分布并执行DV-Hop定位算法
- 结果分析:查看生成的数值结果表格和四种可视化图表,分析定位性能
- 参数调整:修改参数后重新运行,观察不同网络条件下算法的表现
系统要求
- 操作系统:Windows/Linux/macOS
- 软件环境:MATLAB R2016b或更高版本
- 必要工具箱:MATLAB基础安装(无需额外工具箱)
文件说明
主程序文件实现了系统的核心控制逻辑,包括参数输入界面生成、节点网络初始化、DV-Hop算法流程调度、定位误差计算分析以及多类型结果可视化功能的集成管理。该文件作为程序入口,协调各功能模块有序执行,确保从网络生成到结果展示的完整仿真流程。