發(fā)布時間：2020-09-07 18:00

　　 水下無線傳感器網(wǎng)絡是通過在水下部署大量的傳感器節(jié)點,針對目標區(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。在水下無線傳感器網(wǎng)絡領域相關研究中,節(jié)點部署不僅與監(jiān)測質量密切相關,同時也是其他相關協(xié)議的基礎,所以節(jié)點部署是水下無線傳感器網(wǎng)絡中重要的技術組成。水下無線傳感器網(wǎng)絡在節(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到預期,需要通過二次調整節(jié)點的位置才能實現(xiàn)預期的覆蓋范圍。因此本文研究的重點是水下傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的二次部署調整優(yōu)化以擴大網(wǎng)絡節(jié)點的覆蓋度這一問題。本文首先對水下無線傳感器網(wǎng)絡的結構、特點、關鍵技術以及應用與研究現(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)絡節(jié)點進行二次部署優(yōu)化。以網(wǎng)絡節(jié)點覆蓋度為優(yōu)化目標,首次將煙花算法應用在水下傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的部署優(yōu)化研究中,以此來實現(xiàn)對網(wǎng)絡節(jié)點覆蓋度的提高。實驗結果表明,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)絡節(jié)點覆蓋度且易于實現(xiàn)等優(yōu)點。優(yōu)化后的結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)的結果。本文針對這一缺陷引入虛擬力算法,將兩者結合在一起,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。仿真實驗結果表明基于虛擬力導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。基于虛擬力導向的煙花算法對水下傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的二次部署優(yōu)化為日后的應用提供了技術支持。
【學位單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.3;TP212.9;TP18

【參考文獻】

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本文編號：2813657