本文關(guān)鍵詞：基于能量?jī)?yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非均勻分簇路由算法研究

  更多相關(guān)文章： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 分簇 路由算法 能量?jī)?yōu)化

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,簡(jiǎn)稱WSN)是一種由大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成的面向任務(wù)的無線自組織網(wǎng)絡(luò)。其中,路由問題作為WSN中的關(guān)鍵技術(shù)之一,已吸引了各學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛研究。設(shè)計(jì)WSN的路由算法必須在考慮到單一節(jié)點(diǎn)能耗的基礎(chǔ)上均衡整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能耗。本論文主要討論、研究WSN關(guān)鍵技術(shù)中的路由問題,分析了典型分簇路由算法LEACH的優(yōu)點(diǎn)和不足,并提出了改進(jìn)算法。本文所做的主要工作有：1)在WSN基礎(chǔ)知識(shí)的背景之上,對(duì)典型分簇路由算法LEACH進(jìn)行了研究,分析了算法的優(yōu)點(diǎn)和不足之處。2)針對(duì)LEACH算法的三點(diǎn)不足,分別進(jìn)行算法改進(jìn),提出了非均勻分簇多跳路由算法UCMR算法。3)通過仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)UCMR算法和LEACH進(jìn)行對(duì)比,并分析了UCMR算法的性能表現(xiàn)。UCMR算法對(duì)LEACH的改進(jìn)主要有如下三點(diǎn)：1)設(shè)置競(jìng)爭(zhēng)半徑與等待計(jì)時(shí)的簇頭競(jìng)選機(jī)制。UCMR采用一種新的簇頭競(jìng)選過程,首先選取候選簇頭,將節(jié)點(diǎn)剩余能量作為計(jì)時(shí)等待的計(jì)算參數(shù),通過等待與計(jì)時(shí)廣播競(jìng)爭(zhēng)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(shù),讓簇頭傳送數(shù)據(jù)之前先進(jìn)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(quán)值設(shè)置簇間多跳路由機(jī)制。為簇頭節(jié)點(diǎn)設(shè)置權(quán)值,通過權(quán)值選擇中繼節(jié)點(diǎn),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(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明UCMR算法能有效均衡WSN中的傳感器節(jié)點(diǎn)能耗,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)能量,顯著地延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生存周期。本文算法的研究對(duì)于今后針對(duì)LEACH算法的改進(jìn)具有一定的借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 分簇 路由算法 能量?jī)?yōu)化
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(jié)構(gòu)12-13
• 第二章 WSN及其路由協(xié)議研究13-25
• 2.1 WSN的結(jié)構(gòu)13-14
• 2.1.1 WSN的體系結(jié)構(gòu)13-14
• 2.1.2 WSN的傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)14
• 2.2 WSN的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用14-16
• 2.2.1 WSN的關(guān)鍵技術(shù)14-15
• 2.2.2 WSN的應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)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(jié)24-25
• 第三章 改進(jìn)的UCMR算法25-41
• 3.1 設(shè)計(jì)思想25
• 3.2 網(wǎng)絡(luò)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(dòng)態(tài)多跳路由36-39
• 3.5 UCMR算法分析39-40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 第四章 UCMR算法的仿真與分析41-47
• 4.1 仿真環(huán)境設(shè)置41-42
• 4.2 仿真結(jié)果分析42-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第五章 總結(jié)與展望47-49
• 5.1 總結(jié)47
• 5.2 展望47-49
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 致謝53

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)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(yīng)數(shù)據(jù)融合的LEACH路由協(xié)議[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2011年07期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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

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本文編號(hào)：606582