發(fā)布時間：2021-01-25 08:44

　　隨著我國高速鐵路的迅速發(fā)展,對列車運行環(huán)境的安全性和穩(wěn)定性提出了更高的要求。目前,我國列車運行環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸仍使用的是有線網(wǎng)絡(luò),其成本高且建設(shè)維護難度大的特點,不利于在鐵路沿線大面積部署和對環(huán)境惡劣區(qū)域?qū)崟r監(jiān)測。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless sensor network,WSN）具有覆蓋區(qū)域廣、自組織、功耗低、檢測精度高、無需布線等特點,既能滿足對鐵路沿線覆蓋范圍內(nèi)所需的所有物理量進行實時監(jiān)測,又可以降低系統(tǒng)的建設(shè)成本和維護難度,從而有效滿足列車運行環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的需求。但是傳統(tǒng)WSN節(jié)點是由電池供電,電池容量的限制已成為制約WSN發(fā)展的重要因素,所以節(jié)點可以從環(huán)境中采集能量供自身使用的能量采集WSN應(yīng)運而生,其有效緩解了節(jié)點節(jié)能和提升網(wǎng)絡(luò)性能之間的矛盾。本文針對鐵路沿線環(huán)境下的WSN路由算法進行研究,以能量采集WSN和線型WSN為理論基礎(chǔ),設(shè)計了一個基于太陽能采集的鐵路沿線WSN能量高效路由算法,通過仿真分析,證明了本文所提算法的優(yōu)越性。論文主要內(nèi)容和成果如下:（1）能量采集WSN和線型WSN研究。深入分析了能量采集WSN和線型WSN的特性以及典型的路由算法,分析表明:能量... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
2 基于能量采集的線型WSN路由算法
    2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述及特征
        2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
        2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特征
    2.2 能量采集WSN路由算法
        2.2.1 能量采集技術(shù)概述
        2.2.2 能量采集WSN特性分析
        2.2.3 能量采集WSN路由算法研究
    2.3 太陽能能量采集WSN節(jié)點研究
        2.3.1 太陽能能量特性
        2.3.2 太陽能能量采集WSN節(jié)點系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.3.3 太陽能能量采集模型
    2.4 線型WSN路由算法
        2.4.1 線型WSN特性分析
        2.4.2 線型WSN路由算法研究
    2.5 本章小結(jié)
3 基于太陽能采集的鐵路沿線WSN能量高效路由算法
    3.1 鐵路沿線WSN網(wǎng)絡(luò)分析
        3.1.1 鐵路沿線WSN需求分析
        3.1.2 鐵路沿線WSN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
    3.2 系統(tǒng)模型
        3.2.1 節(jié)點部署模型
        3.2.2 無線通信能耗模型
        3.2.3 太陽能能量采集模型
    3.3 基于太陽能采集的鐵路沿線WSN能量高效路由算法詳述
        3.3.1 傳輸閾值的選取
        3.3.2 分簇與簇首選舉機制
        3.3.3 數(shù)據(jù)傳輸機制
        3.3.4 算法步驟與流程
    3.4 本章小結(jié)
4 算法仿真結(jié)果與分析
    4.1 仿真參數(shù)設(shè)置
    4.2 仿真結(jié)果與分析
        4.2.1 分簇對網(wǎng)絡(luò)性能的影響
        4.2.2 傳輸閾值對網(wǎng)絡(luò)性能的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]WSN中基于改進粒子群優(yōu)化算法的分簇路由協(xié)議[J]. 武小年,張楚蕓,張潤蓮,孫亞平.  通信學(xué)報. 2019(12)
[2]無線傳感器骨干網(wǎng)絡(luò)路由算法[J]. 周新蓮,朱澤鵬.  吉林大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版). 2019(02)
[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的太陽能供電系統(tǒng)設(shè)計[J]. 孫滋昂,鄭紫微,季克宇.  無線通信技術(shù). 2018(04)
[4]認知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議綜述[J]. 王繼紅,石文孝.  通信學(xué)報. 2018(11)
[5]基于虛擬力的WSN節(jié)點優(yōu)化部署算法[J]. 李翠然,謝健驪,張昌西,張華衛(wèi).  鐵道學(xué)報. 2018(09)
[6]礦井WSN自適應(yīng)能量有效及能耗均衡的數(shù)據(jù)收集方法[J]. 胡長俊,袁樹杰.  北京郵電大學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[7]一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量感知路由協(xié)議[J]. 馬禮,朱大文,馬東超,傅穎勛,張永梅.  計算機工程. 2017(12)
[8]基于能量均衡高效WSN的LEACH協(xié)議改進算法[J]. 黃利曉,王暉,袁利永,曾令國.  通信學(xué)報. 2017(S2)
[9]線性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗均衡算法[J]. 王元平,鮑宇,倪堯,胡媛.  小型微型計算機系統(tǒng). 2016(12)
[10]中國高速鐵路建設(shè)項目一體化管理模式研究與實踐[J]. 盧春房.  鐵道學(xué)報. 2016(11)

博士論文
[1]高速列車運營環(huán)境監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究[D]. 端嘉盈.中國鐵道科學(xué)研究院 2017
[2]可充電無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗模型及充電策略研究[D]. 丁煦.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[3]采用環(huán)境能量的自供電無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳寅.南京航空航天大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于能量感知的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究[D]. 程園.華東交通大學(xué) 2018
[2]能量收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)吞吐量的分析與優(yōu)化設(shè)計[D]. 叢焓冰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]能量采集型無線傳感網(wǎng)中分簇路由協(xié)議設(shè)計[D]. 李俊伶.北京郵電大學(xué) 2016
[4]不同無線傳感網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的分簇路由算法研究[D]. 白永紅.南京郵電大學(xué) 2014
[5]具有能量補給的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法研究[D]. 張玉娟.中南大學(xué) 2011



本文編號：2998935