有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-09-30 08:57
網(wǎng)絡的覆蓋控制是無線傳感器網(wǎng)絡的基本問題之一,它體現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡的性能。以往已經(jīng)有大量針對有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制的研究,或者針對異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制的研究,很少有對有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制的研究。本文針對有向異構傳感器網(wǎng)絡的覆蓋優(yōu)化進行研究,提出了新算法,并通過仿真證明了算法的有效性。首先,簡要的概括了無線傳感器網(wǎng)絡的基本理論與研究現(xiàn)狀。然后,針對有向異構傳感器網(wǎng)絡隨機部署產(chǎn)生覆蓋重疊和盲區(qū)這一問題,受到虛擬勢場算法的啟發(fā),提出了基于虛擬勢場的有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法(PCADH,a virtual potential field based coverage algorithm for directional heterogeneous networks)。該算法以有向感知模型為基礎,通過在該模型中引入重疊質(zhì)心、有效質(zhì)心和虛擬邊界質(zhì)心的概念,對有向異構傳感器網(wǎng)絡進行虛擬受力優(yōu)化、節(jié)點往復運動優(yōu)化和邊界優(yōu)化處理。使節(jié)點的傳感方向發(fā)生改變,增強有向異構傳感器網(wǎng)絡的覆蓋性能。仿真結果表明,該算法可以快速有效的提高有向異構無線傳感器網(wǎng)絡的覆蓋率。其次,針對多障礙影響的有向異構傳...
【文章來源】:昆明理工大學云南省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的目的及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文工作
1.4 論文結構
第二章 無線傳感器網(wǎng)絡的覆蓋優(yōu)化問題概述
2.1 無線傳感器網(wǎng)絡概述
2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡的概念
2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡的特點
2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡的結構
2.1.4 無線傳感器網(wǎng)絡的應用
2.1.5 無線傳感器網(wǎng)絡熱點研究問題
2.1.6 無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的部署方式
2.2 無線傳感網(wǎng)絡的覆蓋優(yōu)化問題
2.2.1 覆蓋優(yōu)化的研究意義
2.2.2 覆蓋問題分類
2.2.3 覆蓋優(yōu)化面臨的挑戰(zhàn)
2.3 本章小結
第三章 有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法
3.1 有向感知模型
3.2 有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋問題描述
3.3 有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法
3.3.1 虛擬受力優(yōu)化分析
3.3.2 節(jié)點往復運動優(yōu)化分析
3.3.3 節(jié)點邊界優(yōu)化處理
3.3.4 PCADH算法描述
3.4 算法的仿真結果與分析
3.4.1 算法實例仿真
3.4.2 仿真結果對比
3.5 本章小結
第四章 多障礙的有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法
4.1 多障礙覆蓋問題相關定義及分析
4.2 多障礙覆蓋問題描述
4.3 多障礙的有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法
4.3.1 邊界問題與障礙物問題處理
4.3.2 異構節(jié)點往復運動優(yōu)化
4.3.3 PCMODH算法描述
4.4 算法的仿真與分析
4.4.1 算法仿真實例
4.4.2 算法結果對比
4.5 本章小結
第五章 基于PSO算法的面向三維有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法
5.1 三維有向感知模型
5.2 三維有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋問題描述
5.3 粒子群優(yōu)化算法
5.4 PSOTDH算法
5.4.1 重疊覆蓋區(qū)域優(yōu)化
5.4.2 邊界節(jié)點優(yōu)化
5.4.3 PSOTDH算法描述
5.5 算法的仿真結果與分析
5.5.1 仿真實例仿真
5.5.2 仿真結果對比
5.6 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 論文總結
6.2 研究展望
致謝
參考文獻
附錄A (攻讀碩士期間的學術成果與參加的科研項目)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡動態(tài)覆蓋的CVT算法[J]. 劉志強,沈廼桐,毛強,魏洪興. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(06)
[2]一種改進的無線傳感器網(wǎng)絡三維K覆蓋控制方法[J]. 王麗,苗鳳娟,陶柏睿,張景林,劉文禮. 河南理工大學學報(自然科學版). 2014(03)
[3]異構無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法[J]. 杜曉玉,孫力娟,郭劍,韓崇. 電子與信息學報. 2014(03)
[4]基于虛擬勢場的有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法[J]. 戴寧,毛劍琳,付麗霞,段紹米,喬冠華. 計算機應用研究. 2014(03)
[5]無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點定位算法[J]. 陳鳳娟. 信息安全與技術. 2013(10)
[6]基于半徑可調(diào)的三維無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制[J]. 薛文濤,王丁章. 微電子學與計算機. 2013(09)
[7]基于虛擬勢場的有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋增強算法的改進[J]. 陳義軍,白光偉,張進明. 小型微型計算機系統(tǒng). 2013(02)
[8]面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡綜述[J]. 錢志鴻,王義君. 電子與信息學報. 2013(01)
[9]群混合算法應用于異構傳感網(wǎng)絡節(jié)點的優(yōu)化部署[J]. 張斌,毛劍琳,李海平,陳波. 計算機應用. 2012(05)
[10]一種面向三維感知的無線多媒體傳感器網(wǎng)絡覆蓋增強算法[J]. 肖甫,王汝傳,孫力娟,翁嬌艷. 電子學報. 2012(01)
博士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋與優(yōu)化技術研究[D]. 劉曉爽.北京郵電大學 2015
[2]基于進化算法的大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋關鍵技術研究[D]. 周杰.北京郵電大學 2015
[3]基于無線傳感器網(wǎng)絡的目標檢測與跟蹤研究[D]. 王志波.浙江大學 2014
[4]異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋算法研究[D]. 李明.重慶大學 2011
[5]無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋與拓撲控制理論與技術研究[D]. 任彥.北京交通大學 2008
[6]無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制技術研究[D]. 程衛(wèi)芳.國防科學技術大學 2008
[7]視頻傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制及協(xié)作處理方法研究[D]. 陶丹.北京郵電大學 2007
[8]無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制研究[D]. 蔣杰.國防科學技術大學 2005
碩士論文
[1]面向多障礙場景的有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法[D]. 李娜.昆明理工大學 2015
[2]基于粒子群優(yōu)化算法的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)能覆蓋研究[D]. 張娟.華東理工大學 2014
[3]無線傳感器網(wǎng)絡三維空間覆蓋技術研究[D]. 楊陽.南京郵電大學 2013
[4]基于數(shù)據(jù)融合的無線傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)可靠傳輸[D]. 劉亞雄.上海交通大學 2012
[5]無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋問題研究[D]. 趙國炳.浙江工業(yè)大學 2009
[6]傳感器網(wǎng)絡中基于功率控制的拓撲控制算法研究[D]. 周嫻.重慶郵電大學 2008
本文編號:3415536
【文章來源】:昆明理工大學云南省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的目的及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文工作
1.4 論文結構
第二章 無線傳感器網(wǎng)絡的覆蓋優(yōu)化問題概述
2.1 無線傳感器網(wǎng)絡概述
2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡的概念
2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡的特點
2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡的結構
2.1.4 無線傳感器網(wǎng)絡的應用
2.1.5 無線傳感器網(wǎng)絡熱點研究問題
2.1.6 無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的部署方式
2.2 無線傳感網(wǎng)絡的覆蓋優(yōu)化問題
2.2.1 覆蓋優(yōu)化的研究意義
2.2.2 覆蓋問題分類
2.2.3 覆蓋優(yōu)化面臨的挑戰(zhàn)
2.3 本章小結
第三章 有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法
3.1 有向感知模型
3.2 有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋問題描述
3.3 有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法
3.3.1 虛擬受力優(yōu)化分析
3.3.2 節(jié)點往復運動優(yōu)化分析
3.3.3 節(jié)點邊界優(yōu)化處理
3.3.4 PCADH算法描述
3.4 算法的仿真結果與分析
3.4.1 算法實例仿真
3.4.2 仿真結果對比
3.5 本章小結
第四章 多障礙的有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法
4.1 多障礙覆蓋問題相關定義及分析
4.2 多障礙覆蓋問題描述
4.3 多障礙的有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法
4.3.1 邊界問題與障礙物問題處理
4.3.2 異構節(jié)點往復運動優(yōu)化
4.3.3 PCMODH算法描述
4.4 算法的仿真與分析
4.4.1 算法仿真實例
4.4.2 算法結果對比
4.5 本章小結
第五章 基于PSO算法的面向三維有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法
5.1 三維有向感知模型
5.2 三維有向異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋問題描述
5.3 粒子群優(yōu)化算法
5.4 PSOTDH算法
5.4.1 重疊覆蓋區(qū)域優(yōu)化
5.4.2 邊界節(jié)點優(yōu)化
5.4.3 PSOTDH算法描述
5.5 算法的仿真結果與分析
5.5.1 仿真實例仿真
5.5.2 仿真結果對比
5.6 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 論文總結
6.2 研究展望
致謝
參考文獻
附錄A (攻讀碩士期間的學術成果與參加的科研項目)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡動態(tài)覆蓋的CVT算法[J]. 劉志強,沈廼桐,毛強,魏洪興. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(06)
[2]一種改進的無線傳感器網(wǎng)絡三維K覆蓋控制方法[J]. 王麗,苗鳳娟,陶柏睿,張景林,劉文禮. 河南理工大學學報(自然科學版). 2014(03)
[3]異構無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法[J]. 杜曉玉,孫力娟,郭劍,韓崇. 電子與信息學報. 2014(03)
[4]基于虛擬勢場的有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法[J]. 戴寧,毛劍琳,付麗霞,段紹米,喬冠華. 計算機應用研究. 2014(03)
[5]無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點定位算法[J]. 陳鳳娟. 信息安全與技術. 2013(10)
[6]基于半徑可調(diào)的三維無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制[J]. 薛文濤,王丁章. 微電子學與計算機. 2013(09)
[7]基于虛擬勢場的有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋增強算法的改進[J]. 陳義軍,白光偉,張進明. 小型微型計算機系統(tǒng). 2013(02)
[8]面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡綜述[J]. 錢志鴻,王義君. 電子與信息學報. 2013(01)
[9]群混合算法應用于異構傳感網(wǎng)絡節(jié)點的優(yōu)化部署[J]. 張斌,毛劍琳,李海平,陳波. 計算機應用. 2012(05)
[10]一種面向三維感知的無線多媒體傳感器網(wǎng)絡覆蓋增強算法[J]. 肖甫,王汝傳,孫力娟,翁嬌艷. 電子學報. 2012(01)
博士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋與優(yōu)化技術研究[D]. 劉曉爽.北京郵電大學 2015
[2]基于進化算法的大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋關鍵技術研究[D]. 周杰.北京郵電大學 2015
[3]基于無線傳感器網(wǎng)絡的目標檢測與跟蹤研究[D]. 王志波.浙江大學 2014
[4]異構傳感器網(wǎng)絡覆蓋算法研究[D]. 李明.重慶大學 2011
[5]無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋與拓撲控制理論與技術研究[D]. 任彥.北京交通大學 2008
[6]無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制技術研究[D]. 程衛(wèi)芳.國防科學技術大學 2008
[7]視頻傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制及協(xié)作處理方法研究[D]. 陶丹.北京郵電大學 2007
[8]無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制研究[D]. 蔣杰.國防科學技術大學 2005
碩士論文
[1]面向多障礙場景的有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法[D]. 李娜.昆明理工大學 2015
[2]基于粒子群優(yōu)化算法的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)能覆蓋研究[D]. 張娟.華東理工大學 2014
[3]無線傳感器網(wǎng)絡三維空間覆蓋技術研究[D]. 楊陽.南京郵電大學 2013
[4]基于數(shù)據(jù)融合的無線傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)可靠傳輸[D]. 劉亞雄.上海交通大學 2012
[5]無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋問題研究[D]. 趙國炳.浙江工業(yè)大學 2009
[6]傳感器網(wǎng)絡中基于功率控制的拓撲控制算法研究[D]. 周嫻.重慶郵電大學 2008
本文編號:3415536
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