无线传感器网络集成了传感器技术、微机电技术、现代网络和无线通信技术,已成为当前IT领域研究的热点之一。由于其具有网络自组织、覆盖广以及高容错性等固有优点以及组网成本低、构建灵活、方便等特点,使得无线传感器网络在军事、民用等领域应用广泛。节点定位技术是无线传感器网络的关键支撑技术之一,节点自身的正确定位是提供监测事件位置信息的前提。目前现有的无线传感器网络节点定位算法普遍存在有受环境影响大、精确度不高、不适用于移动节点定位等问题,随着无线传感器网络技术的不断进步成熟,其应用将会越来越广泛,节点定位技术研究对于传感器网络技术性能提高和实用性保证有重要的理论意义和应用价值。本文针对无线传感器网络节点定位技术进行了系统研究,提出了一系列解决无线传感器网络节点定位问题的方法,并结合科研及实际需要,设计实现了无线传感器网络定位应用系统。具体地,论文主要的研究成果和创新有:(1)无线传感器网络无需测距定位算法的改进研究对DV-Hop定位算法进行了局部化及定位计算方面的改进。通过对DV-Hop算法进行局部化,提高了定位精度,减少了数据包发送量,并且对于各向异性网络的节点定位具有较强的适应性。针对DV-Hop算法中采用极大似然估计法和三边测量法而引起的运算量大、精度不高、算法可能失效问题,采用模拟方法计算坐标位置,在同样网络参数的条件下,该方法计算量小,并提高了平均定位精度。(2)基于神经网络的传感器网络节点定位研究研究将神经网络应用于传感器网络节点定位,提出了基于神经网络的传感器节点定位方法。分析比较了两种适用于定位场景建模的经典前馈神经网络模型:BP网络和RBF网络。从模型、输入信号和误差准则选择角度对传感器网络建模进行了分析,与极大似然估计法相比,神经网络方法由于综合了全局性的定位信息,具有更高的定位精度,并不受非视距和节点功率差异等因素的影响。(3)无线传感器网络移动节点定位研究研究将粒子滤波算法应用于移动传感器节点自定位,提出了基于RSSI测量的移动节点自定位设计方案。分析了移动节点运动模型和RSSI测量模型,采用在线顺序迭代得到定位结果,给出了采用粒子滤波实现移动传感器节点自定位的具体方法,对于移动节点定位,粒子滤波算法定位性能优于传统的传感器网络MLE算法和EKF定位跟踪算法。(4)传感器网络定位在井下安全监控系统中的应用实现根据煤矿安全生产的需要,设计实现了一种基于无线传感器网络定位的监控系统。该系统采用两级网络结构,采用自主设计的传感器节点硬件平台,设计实现了数据实时传输与路由维护结合的树形路由协议,并根据井下的地形特点和实际需要,设计实现了基于RSSI的井下定位系统。该系统作为无线传感器网络定位的具体应用实例,为以后进一步的应用和研究打下基础。