本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee分簇算法能量優(yōu)化的設(shè)計與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,越來越多的領(lǐng)域需要用到這項技術(shù),因此世界各國都將其作為重點科研領(lǐng)域。然而隨著其應(yīng)用領(lǐng)域日漸增多,其節(jié)點攜帶電量有限,容易造成網(wǎng)絡(luò)的壽命短等問題也凸顯出來,這些問題嚴(yán)重的制約了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。如何利用路由協(xié)議降低節(jié)點能耗、平衡整個網(wǎng)絡(luò)的能耗一直都是相關(guān)領(lǐng)域研究的熱門課題。LEACH算法是現(xiàn)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中比較經(jīng)典且被廣泛使用的一種路由算法,它在改善節(jié)點能耗問題方面效果明顯。不過該算法也存在諸如:簇頭是隨機(jī)生成、簇頭在選舉時沒有將當(dāng)前節(jié)點的剩余能量作為參考條件,而且簇頭在整個網(wǎng)絡(luò)中分布的均衡性不好等問題。這些問題易造成網(wǎng)絡(luò)的能耗不均衡,進(jìn)而會影響網(wǎng)絡(luò)的壽命。本文采用理論分析和仿真驗證相結(jié)合的方法對LEACH算法進(jìn)行改進(jìn),提出LEACH-PDQ算法。通過在其成簇過程引入粒子群算法求得最佳簇頭數(shù)、雙簇頭傳輸數(shù)據(jù)并采用數(shù)據(jù)融合以及多跳和單跳相結(jié)合的傳輸方式,不僅使簇頭的選舉更科學(xué)、簇的規(guī)模和分布更合理同時還能均衡網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的能耗,延長網(wǎng)絡(luò)的壽命。仿真實驗使用了MATLAB軟件對路由協(xié)議的幾個重要性能指標(biāo)進(jìn)行仿真。并將改進(jìn)后的LEACH-PDQ算法與LEACH算法的指標(biāo)進(jìn)行對比,實驗結(jié)果表明,改進(jìn)后的方法不僅分簇更加均勻合理、有效地減少了網(wǎng)絡(luò)的能量開銷,而且能夠使均衡能量消耗,同時延長了網(wǎng)絡(luò)的工作壽命。
【關(guān)鍵詞】：LEACH 粒子群算法 均衡能量 網(wǎng)絡(luò)壽命
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（沈陽計算技術(shù)研究所）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 引言9-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文目的及意義13-14
• 1.4 本文內(nèi)容結(jié)構(gòu)14-15
• 1.4.1 本文主要內(nèi)容14
• 1.4.2 本文組織結(jié)構(gòu)14-15
• 第二章 Zigbee的相關(guān)技術(shù)15-24
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)15-19
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述15
• 2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)15-16
• 2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點16-17
• 2.1.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)17-19
• 2.2 ZigBee技術(shù)簡介19-23
• 2.2.1 ZigBee概述19-20
• 2.2.2 ZigBee協(xié)議棧的分層架構(gòu)20-22
• 2.2.3 ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第三章 ZigBee路由算法研究24-34
• 3.1 WSN路由協(xié)議概述24
• 3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分類24-25
• 3.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)典型路由算法分析25-31
• 3.3.1 平面型路由算法25-29
• 3.3.2 層次型路由算法29-31
• 3.4 典型路由算法的比較31-33
• 3.4.1 幾種平面型路由算法的性能比較31-32
• 3.4.2 幾種層次型路由算法的性能比較32-33
• 3.5 算法的改進(jìn)方向33
• 3.6 本章小結(jié)33-34
• 第四章 LEACH算法的研究及改進(jìn)34-45
• 4.1 LEACH算法34-38
• 4.1.1 LEACH算法簡介34
• 4.1.2 LEACH算法的物理模型34-35
• 4.1.3 初始化階段35-37
• 4.1.4 穩(wěn)定傳輸階段37
• 4.1.5 LEACH算法優(yōu)缺點分析37-38
• 4.2 針對LEACH算法的改進(jìn)38-43
• 4.2.1 確定最佳簇頭數(shù)量38-39
• 4.2.2 選取最優(yōu)簇頭39-42
• 4.2.3 簇頭的選舉42-43
• 4.3 簇的形成以及數(shù)據(jù)傳輸43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第五章 仿真實驗分析與對比45-51
• 5.1 仿真實驗參數(shù)及其環(huán)境45
• 5.2 性能評價指標(biāo)45-46
• 5.3 仿真結(jié)果比較與分析46-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 結(jié)束語51-52
• 參考文獻(xiàn)52-54
• 發(fā)表文章54-55
• 致謝55

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 白鳳娥;李環(huán);;能量均衡的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非均勻分簇算法的研究[J];計算機(jī)與數(shù)字工程;2012年01期

2 楊永雷;朱軍;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中異步成簇算法的研究[J];計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2010年02期

3 蔡鑌;陳向東;李湃;韋建超;;一種新型雙簇頭分簇算法的性能研究[J];微電子學(xué)與計算機(jī);2009年03期

4 杜風(fēng)雷;;基于LEACH的改進(jìn)型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究[J];微電子學(xué)與計算機(jī);2010年08期

5 楊顯輝;任洪娥;景維鵬;;一種能量感知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠協(xié)議研究[J];微電子學(xué)與計算機(jī);2010年08期

  本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee分簇算法能量優(yōu)化的設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：322851