本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一致性算法設(shè)計(jì)與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)和微機(jī)電技術(shù)等的飛速發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為聯(lián)系信息世界和物理世界的重要橋梁,并改變了人類的生產(chǎn)生活方式。一致性算法作為一種重要的分布式控制和優(yōu)化算法,因具有良好的魯棒性和可擴(kuò)展性而在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛的研究和應(yīng)用,如時(shí)鐘同步,傳感器融合,定位等。然而,現(xiàn)有的一致性算法的研究大都忽略了傳感器網(wǎng)絡(luò)本身實(shí)際存在的限制,包括能量有限、通信時(shí)延、安全隱私問題等,因此限制了一致性算法在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。本文在前人工作的基礎(chǔ)上,針對(duì)現(xiàn)有算法在能量有效性、延時(shí)魯棒性、和隱私安全性上的不足,進(jìn)一步探索了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一致性算法的設(shè)計(jì)和分析。本文的主要研究內(nèi)容如下：1.針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)中平均一致性算法的收斂速度問題,提出移動(dòng)輔助的快速收斂平均一致性算法,增強(qiáng)了一致性算法的能量有效性。首先,給出了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的充分條件,并設(shè)計(jì)了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與靜態(tài)節(jié)點(diǎn)的交互協(xié)議；其次,利用矩陣特征值分析了算法的期望性能,并從理論上證明了更快的收斂速度；最后,為了解決收斂終值的問題,提出了保證平均值的機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)輔助的平均一致性。2.針對(duì)有界噪聲模型下傳感器節(jié)點(diǎn)的分布式時(shí)鐘同步問題,提出了高精度的分布式一致性時(shí)鐘同步算法。所提算法利用單調(diào)有界序列必有極限的原則和最大一致性的概念,設(shè)計(jì)了相對(duì)時(shí)鐘斜率更新機(jī)制,并在理論上證明了其依概率收斂的特性。同時(shí),設(shè)計(jì)了時(shí)鐘斜率補(bǔ)償和時(shí)鐘偏差補(bǔ)償算法,實(shí)現(xiàn)了高精度的快速時(shí)鐘同步。3.針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合的隱私問題,提出了隱私保護(hù)的最大一致性算法。所提算法引入噪聲序列來保護(hù)除最大值所有者以外的所有節(jié)點(diǎn)的初值以及最大值所有者的身份。同時(shí),分析了算法的期望收斂速度并證明其有限時(shí)間收斂。將最大值所有者身份被推斷出來的概率作為指標(biāo)來衡量隱私保護(hù)程度,在理論上分析了隱私保護(hù)性能。最后總結(jié)了全文,并對(duì)未來的工作進(jìn)行展望。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)路 一致性算法 時(shí)鐘同步 隱私
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡介13-14
• 1.2 一致性算法及其應(yīng)用14-15
• 1.3 研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 快速收斂的平均一致性算法16-17
• 1.3.2 基于一致性的時(shí)鐘同步算法17
• 1.3.3 一致性算法的隱私問題17-18
• 1.4 研究內(nèi)容18-21
• 第二章 移動(dòng)輔助的快速收斂平均一致性算法21-37
• 2.1 引言21-22
• 2.2 問題建模22-24
• 2.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型22
• 2.2.2 平均一致性模型22-24
• 2.2.3 移動(dòng)模型24
• 2.2.4 目標(biāo)問題24
• 2.3 移動(dòng)輔助的算法設(shè)計(jì)及分析24-32
• 2.3.1 移動(dòng)的影響25-26
• 2.3.2 快速收斂一致性協(xié)議26-28
• 2.3.3 收斂速度分析28-31
• 2.3.4 實(shí)現(xiàn)平均一致性31-32
• 2.4 仿真分析32-34
• 2.5 討論34-35
• 2.6 本章小結(jié)35-37
• 第三章 有界噪聲下基于最大一致性的時(shí)鐘同步算法37-49
• 3.1 引言37-38
• 3.2 系統(tǒng)模型和問題設(shè)置38-39
• 3.2.1 時(shí)鐘模型38
• 3.2.2 有界噪聲模型38-39
• 3.2.3 問題設(shè)置39
• 3.3 分布式的時(shí)鐘同步算法設(shè)計(jì)39-45
• 3.3.1 相對(duì)斜率估計(jì)40-42
• 3.3.2 斜率補(bǔ)償42-44
• 3.3.3 偏差補(bǔ)償44-45
• 3.4 仿真分析45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第四章 隱私保護(hù)的最大一致性算法49-61
• 4.1 引言49-50
• 4.2 問題建模50-51
• 4.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型50
• 4.2.2 最大一致性模型50-51
• 4.3 隱私保護(hù)的算法設(shè)計(jì)及分析51-57
• 4.3.1 隱私保護(hù)的最大一致性51-52
• 4.3.2 有限時(shí)間收斂52-53
• 4.3.3 隱私分析53-57
• 4.4 仿真分析57-60
• 4.4.1 仿真設(shè)置57-58
• 4.4.2 收斂時(shí)間58-59
• 4.4.3 隱私保護(hù)性能59-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第五章 總結(jié)與展望61-63
• 5.1 全文總結(jié)61-62
• 5.2 研究工作展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-69
• 發(fā)表文章目錄69

【參考文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何建平;基于一致性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步算法研究[D];浙江大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一致性算法設(shè)計(jì)與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：269599