發(fā)布時間：2020-09-07 18:00

　　 水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是通過在水下部署大量的傳感器節(jié)點,針對目標(biāo)區(qū)域進行實時的監(jiān)測,將對用戶有用的信息進行采集,經(jīng)過匯聚節(jié)點將信息發(fā)送至處理器,最后利用可視化功能展現(xiàn)給用戶的一項技術(shù)。在水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域相關(guān)研究中,節(jié)點部署不僅與監(jiān)測質(zhì)量密切相關(guān),同時也是其他相關(guān)協(xié)議的基礎(chǔ),所以節(jié)點部署是水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中重要的技術(shù)組成。水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點部署過程中,可以分為確定性部署和隨機性部署。確定性部署的最大缺點是部署方式不靈活,需要增加更多的人力和物力;而隨機性部署也存在自身的部署難點,在部署最初階段,節(jié)點覆蓋范圍往往無法達(dá)到預(yù)期,需要通過二次調(diào)整節(jié)點的位置才能實現(xiàn)預(yù)期的覆蓋范圍。因此本文研究的重點是水下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的二次部署調(diào)整優(yōu)化以擴大網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的覆蓋度這一問題。本文首先對水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、特點、關(guān)鍵技術(shù)以及應(yīng)用與研究現(xiàn)狀做了介紹,并將節(jié)點覆蓋問題模型與節(jié)點部署方式做了分析。針對存在節(jié)點部署覆蓋度低、節(jié)點浪費量大等問題,本文首先提出基于煙花算法對水下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行二次部署優(yōu)化。以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點覆蓋度為優(yōu)化目標(biāo),首次將煙花算法應(yīng)用在水下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的部署優(yōu)化研究中,以此來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點覆蓋度的提高。實驗結(jié)果表明,該算法能夠有效地解決水下傳感器節(jié)點部署問題,具有提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點覆蓋度且易于實現(xiàn)等優(yōu)點。優(yōu)化后的結(jié)果主要是因為煙花算法通過引入的隨機因素和選擇策略的方式,進行爆炸式的搜索從而獲得最優(yōu)解。但是,由于其在算法過程中較容易陷入當(dāng)前爆點區(qū)域內(nèi)搜索局部最優(yōu)而忽略整體最優(yōu),進而可能會找不到真正最優(yōu)的結(jié)果。本文針對這一缺陷引入虛擬力算法,將兩者結(jié)合在一起,利用節(jié)點間相互作用力提高水下無線傳感器節(jié)點部署覆蓋問題解決的整體尋優(yōu)能力與尋優(yōu)精度。仿真實驗結(jié)果表明基于虛擬力導(dǎo)向的煙花算法能更好的提高節(jié)點部署的覆蓋度,且該算法具有可行性高、易于實現(xiàn)等特點,進而有效地解決了水下傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在節(jié)點部署覆蓋度低、節(jié)點浪費量大等問題。基于虛擬力導(dǎo)向的煙花算法對水下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的二次部署優(yōu)化為日后的應(yīng)用提供了技術(shù)支持。
【學(xué)位單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.3;TP212.9;TP18

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2813657