本文關鍵詞：基于能量優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡非均勻分簇路由算法研究

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【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,簡稱WSN)是一種由大量微型傳感器節(jié)點組成的面向任務的無線自組織網(wǎng)絡。其中,路由問題作為WSN中的關鍵技術之一,已吸引了各學術界和工業(yè)界的廣泛研究。設計WSN的路由算法必須在考慮到單一節(jié)點能耗的基礎上均衡整個網(wǎng)絡的能耗。本論文主要討論、研究WSN關鍵技術中的路由問題,分析了典型分簇路由算法LEACH的優(yōu)點和不足,并提出了改進算法。本文所做的主要工作有：1)在WSN基礎知識的背景之上,對典型分簇路由算法LEACH進行了研究,分析了算法的優(yōu)點和不足之處。2)針對LEACH算法的三點不足,分別進行算法改進,提出了非均勻分簇多跳路由算法UCMR算法。3)通過仿真實驗對UCMR算法和LEACH進行對比,并分析了UCMR算法的性能表現(xiàn)。UCMR算法對LEACH的改進主要有如下三點：1)設置競爭半徑與等待計時的簇頭競選機制。UCMR采用一種新的簇頭競選過程,首先選取候選簇頭,將節(jié)點剩余能量作為計時等待的計算參數(shù),通過等待與計時廣播競爭成為簇頭。2)給出了具體的數(shù)據(jù)融合算法。UCMR采用基于主成分分析算法的數(shù)據(jù)融合技術,讓簇頭傳送數(shù)據(jù)之前先進行數(shù)據(jù)融合,簇頭只發(fā)送壓縮后的數(shù)據(jù)。3)通過權值設置簇間多跳路由機制。為簇頭節(jié)點設置權值,通過權值選擇中繼節(jié)點,讓簇頭通過優(yōu)化的路由將數(shù)據(jù)以多跳的方式發(fā)送到基站。最后,實驗仿真結果表明UCMR算法能有效均衡WSN中的傳感器節(jié)點能耗,優(yōu)化網(wǎng)絡能量,顯著地延長了網(wǎng)絡的生存周期。本文算法的研究對于今后針對LEACH算法的改進具有一定的借鑒意義。
【關鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡 分簇 路由算法 能量優(yōu)化
【學位授予單位】：華中師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-13
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究目的和意義11-12
• 1.3 論文組織結構12-13
• 第二章 WSN及其路由協(xié)議研究13-25
• 2.1 WSN的結構13-14
• 2.1.1 WSN的體系結構13-14
• 2.1.2 WSN的傳感器節(jié)點結構14
• 2.2 WSN的關鍵技術與應用14-16
• 2.2.1 WSN的關鍵技術14-15
• 2.2.2 WSN的應用15-16
• 2.3 典型分簇路由算法LEACH的研究16-24
• 2.3.1 LEACH協(xié)議概述16
• 2.3.2 LEACH協(xié)議能量模型16-17
• 2.3.3 LEACH協(xié)議具體描述17-20
• 2.3.4 LEACH協(xié)議關鍵技術20-22
• 2.3.5 LEACH協(xié)議分析及與其他協(xié)議的比較22-24
• 2.4 本章小結24-25
• 第三章 改進的UCMR算法25-41
• 3.1 設計思想25
• 3.2 網(wǎng)絡模型25-26
• 3.3 算法概述26-27
• 3.4 UCMR算法的具體描述27-39
• 3.4.1 簇的組建29-34
• 3.4.2 數(shù)據(jù)融合34-36
• 3.4.3 簇間動態(tài)多跳路由36-39
• 3.5 UCMR算法分析39-40
• 3.6 本章小結40-41
• 第四章 UCMR算法的仿真與分析41-47
• 4.1 仿真環(huán)境設置41-42
• 4.2 仿真結果分析42-46
• 4.3 本章小結46-47
• 第五章 總結與展望47-49
• 5.1 總結47
• 5.2 展望47-49
• 參考文獻49-53
• 致謝53

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王培東;袁召蘭;王瑜;;基于自適應數(shù)據(jù)融合的LEACH路由協(xié)議[J];電子技術應用;2011年07期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鄭燕;無線傳感器網(wǎng)絡同心錨信標定位算法的研究[D];華中師范大學;2011年

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本文編號：606582