【摘要】：在未來的信息化戰(zhàn)爭中,面對愈加復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境,我方如果能夠提前獲取敵方信息就可以先人一步,贏得優(yōu)勢。配備單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)的戰(zhàn)士在機(jī)動性和隱蔽性上具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢,特別適合深入敵后,收集信息。因此,我方可以在偵察區(qū)域播撒大量傳感器節(jié)點(diǎn),并讓分散在各地的單兵也攜帶傳感器節(jié)點(diǎn),形成一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN),實(shí)現(xiàn)單兵與偵察節(jié)點(diǎn)之間以及單兵與上級指揮中心之間進(jìn)行戰(zhàn)場態(tài)勢信息的互連互通。因此,對WSN數(shù)據(jù)可靠傳輸技術(shù)進(jìn)行研究有著十分重要的意義。在對WSN的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及現(xiàn)階段數(shù)據(jù)可靠傳輸技術(shù)進(jìn)行了分析和總結(jié)之后,針對現(xiàn)有數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)存在的不足,確定了本論文的研究思路和目標(biāo),并取得了一定研究成果:1、提出了一種基于費(fèi)馬點(diǎn)的單跳移動位置估計(jì)路由協(xié)議SHMLER,并結(jié)合噴泉碼進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。SHMLER協(xié)議能夠讓信源節(jié)點(diǎn)經(jīng)由中繼節(jié)點(diǎn)向兩個目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時的距離之和最短,這樣不僅降低了數(shù)據(jù)包傳輸時延,還通過增加節(jié)點(diǎn)冗余的方式提高了節(jié)點(diǎn)的容錯率。因?yàn)閱伪强梢砸苿拥?所以針對節(jié)點(diǎn)移動狀態(tài)提出了對應(yīng)的位置估計(jì)路由方案,保證了傳輸過程中的路由接近最優(yōu)。在相同的場景下,通過仿真結(jié)果可以得出以下結(jié)論:(1)采用噴泉碼比沒有編碼的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)成功率更高,傳輸時延更低;(2)采用SHMLER協(xié)議比AODV協(xié)議具有更高的吞吐量;(3)隨著信源節(jié)點(diǎn)發(fā)送速率的增加,兩個協(xié)議的吞吐量差距也隨之增加。2、提出了一種基于能量均衡的自適應(yīng)分層多跳路由協(xié)議AHMHR。信源節(jié)點(diǎn)在向指揮中心發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中,由于距離遠(yuǎn)、干擾多、衰減大,以及節(jié)點(diǎn)隨機(jī)移動的特性,導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的能量負(fù)載不均衡,極其可能出現(xiàn)部分節(jié)點(diǎn)因能量耗盡而失效的情況。節(jié)點(diǎn)失效會造成鏈路中斷和丟包,影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃�。AHMHR可以通過以下步驟解決上述問題:(1)根據(jù)節(jié)點(diǎn)初始位置信息自適應(yīng)地將WSN分成若干簇;(2)根據(jù)節(jié)點(diǎn)移動位置信息、剩余能量和與簇內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)的相對移動速度建立一個簇頭選擇機(jī)制,并建立當(dāng)前簇頭到指揮中心的最優(yōu)路徑;(3)傳輸數(shù)據(jù)時,節(jié)點(diǎn)先將數(shù)據(jù)發(fā)送給簇頭,再由簇頭沿著最優(yōu)路徑發(fā)送給指揮中心;(4)為了實(shí)現(xiàn)WSN生存周期的最大化,簇頭會根據(jù)需要傳輸?shù)姆秶赃m應(yīng)地調(diào)整發(fā)射功率。仿真結(jié)果表明,與LEACH、LEACH-Mobile和CBR-Mobile協(xié)議相比,不論節(jié)點(diǎn)移動的比例或者移動的速度如何變化,AHMHR都具有更高的數(shù)據(jù)包傳輸成功率,具有更低的傳輸時延和傳輸能耗。因此,該協(xié)議能夠很好地實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的能量均衡,延長WSN的生存周期。
【圖文】：

第三章 基于費(fèi)馬點(diǎn)的單跳移動位置估計(jì)路由協(xié)議35圖3.16 多播方案場景示意圖3.5.1 靜態(tài)多播方案的仿真與分析方案一中的所有節(jié)點(diǎn)假設(shè)是靜止不動的，在進(jìn)行仿真之前，首先根據(jù)信源節(jié)點(diǎn)mobile_node_0、目的節(jié)點(diǎn) mobile_node_16 和 mobile_node_26 三個節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)計(jì)算出費(fèi)馬點(diǎn)的位置，然后以費(fèi)馬點(diǎn)位置為圓心、200m 為半徑建立一個費(fèi)馬圓，最后選取費(fèi)馬圓內(nèi)最靠近費(fèi)馬點(diǎn)位置的節(jié)點(diǎn)作為中繼節(jié)點(diǎn)，即圖中的 mobile_node_14，負(fù)責(zé)接收信源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包并轉(zhuǎn)發(fā)給兩個目的節(jié)點(diǎn)。對方案一進(jìn)行仿真時，信源節(jié)點(diǎn)首先對原始信息長度 k 2500比特的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，編碼后碼長 n 5000
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5;TP212.9

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 陳復(fù)將;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)可靠性分析[J];通化師范學(xué)院學(xué)報(bào);2006年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 王亞晗;噴泉碼在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2014年

2 黃舒;基于Ad Hoc技術(shù)的單兵信息系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];解放軍信息工程大學(xué);2012年

3 邰斌;單兵通信系統(tǒng)的研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

，

本文編號：2603884