有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-30 08:57
網(wǎng)絡(luò)的覆蓋控制是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本問(wèn)題之一,它體現(xiàn)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能。以往已經(jīng)有大量針對(duì)有向傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制的研究,或者針對(duì)異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制的研究,很少有對(duì)有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制的研究。本文針對(duì)有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化進(jìn)行研究,提出了新算法,并通過(guò)仿真證明了算法的有效性。首先,簡(jiǎn)要的概括了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本理論與研究現(xiàn)狀。然后,針對(duì)有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)部署產(chǎn)生覆蓋重疊和盲區(qū)這一問(wèn)題,受到虛擬勢(shì)場(chǎng)算法的啟發(fā),提出了基于虛擬勢(shì)場(chǎng)的有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)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(chǔ),通過(guò)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(duì)有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬受力優(yōu)化、節(jié)點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)優(yōu)化和邊界優(yōu)化處理。使節(jié)點(diǎn)的傳感方向發(fā)生改變,增強(qiáng)有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能。仿真結(jié)果表明,該算法可以快速有效的提高有向異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率。其次,針對(duì)多障礙影響的有向異構(gòu)傳...
【文章來(lái)源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文工作
1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化問(wèn)題概述
2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
2.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念
2.1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
2.1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
2.1.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
2.1.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)研究問(wèn)題
2.1.6 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的部署方式
2.2 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化問(wèn)題
2.2.1 覆蓋優(yōu)化的研究意義
2.2.2 覆蓋問(wèn)題分類
2.2.3 覆蓋優(yōu)化面臨的挑戰(zhàn)
2.3 本章小結(jié)
第三章 有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法
3.1 有向感知模型
3.2 有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題描述
3.3 有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)優(yōu)化分析
3.3.3 節(jié)點(diǎn)邊界優(yōu)化處理
3.3.4 PCADH算法描述
3.4 算法的仿真結(jié)果與分析
3.4.1 算法實(shí)例仿真
3.4.2 仿真結(jié)果對(duì)比
3.5 本章小結(jié)
第四章 多障礙的有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法
4.1 多障礙覆蓋問(wèn)題相關(guān)定義及分析
4.2 多障礙覆蓋問(wèn)題描述
4.3 多障礙的有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法
4.3.1 邊界問(wèn)題與障礙物問(wèn)題處理
4.3.2 異構(gòu)節(jié)點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(shí)例
4.4.2 算法結(jié)果對(duì)比
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于PSO算法的面向三維有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)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(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)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(diǎn)優(yōu)化
5.4.3 PSOTDH算法描述
5.5 算法的仿真結(jié)果與分析
5.5.1 仿真實(shí)例仿真
5.5.2 仿真結(jié)果對(duì)比
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A (攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)成果與參加的科研項(xiàng)目)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)覆蓋的CVT算法[J]. 劉志強(qiáng),沈廼桐,毛強(qiáng),魏洪興. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(06)
[2]一種改進(jìn)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[3]異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法[J]. 杜曉玉,孫力娟,郭劍,韓崇. 電子與信息學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]基于虛擬勢(shì)場(chǎng)的有向傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法[J]. 戴寧,毛劍琳,付麗霞,段紹米,喬冠華. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2014(03)
[5]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)定位算法[J]. 陳鳳娟. 信息安全與技術(shù). 2013(10)
[6]基于半徑可調(diào)的三維無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制[J]. 薛文濤,王丁章. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2013(09)
[7]基于虛擬勢(shì)場(chǎng)的有向傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋增強(qiáng)算法的改進(jìn)[J]. 陳義軍,白光偉,張進(jìn)明. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2013(02)
[8]面向物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜述[J]. 錢志鴻,王義君. 電子與信息學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]群混合算法應(yīng)用于異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化部署[J]. 張斌,毛劍琳,李海平,陳波. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2012(05)
[10]一種面向三維感知的無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋增強(qiáng)算法[J]. 肖甫,王汝傳,孫力娟,翁嬌艷. 電子學(xué)報(bào). 2012(01)
博士論文
[1]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋與優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 劉曉爽.北京郵電大學(xué) 2015
[2]基于進(jìn)化算法的大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 周杰.北京郵電大學(xué) 2015
[3]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤研究[D]. 王志波.浙江大學(xué) 2014
[4]異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋算法研究[D]. 李明.重慶大學(xué) 2011
[5]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋與拓?fù)淇刂评碚撆c技術(shù)研究[D]. 任彥.北京交通大學(xué) 2008
[6]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制技術(shù)研究[D]. 程衛(wèi)芳.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[7]視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制及協(xié)作處理方法研究[D]. 陶丹.北京郵電大學(xué) 2007
[8]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制研究[D]. 蔣杰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]面向多障礙場(chǎng)景的有向傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法[D]. 李娜.昆明理工大學(xué) 2015
[2]基于粒子群優(yōu)化算法的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能覆蓋研究[D]. 張娟.華東理工大學(xué) 2014
[3]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)三維空間覆蓋技術(shù)研究[D]. 楊陽(yáng).南京郵電大學(xué) 2013
[4]基于數(shù)據(jù)融合的無(wú)線傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可靠傳輸[D]. 劉亞雄.上海交通大學(xué) 2012
[5]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題研究[D]. 趙國(guó)炳.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[6]傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于功率控制的拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯縖D]. 周嫻.重慶郵電大學(xué) 2008
本文編號(hào):3415536
【文章來(lái)源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文工作
1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化問(wèn)題概述
2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
2.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念
2.1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
2.1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
2.1.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
2.1.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)研究問(wèn)題
2.1.6 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的部署方式
2.2 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化問(wèn)題
2.2.1 覆蓋優(yōu)化的研究意義
2.2.2 覆蓋問(wèn)題分類
2.2.3 覆蓋優(yōu)化面臨的挑戰(zhàn)
2.3 本章小結(jié)
第三章 有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法
3.1 有向感知模型
3.2 有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題描述
3.3 有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)優(yōu)化分析
3.3.3 節(jié)點(diǎn)邊界優(yōu)化處理
3.3.4 PCADH算法描述
3.4 算法的仿真結(jié)果與分析
3.4.1 算法實(shí)例仿真
3.4.2 仿真結(jié)果對(duì)比
3.5 本章小結(jié)
第四章 多障礙的有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法
4.1 多障礙覆蓋問(wèn)題相關(guān)定義及分析
4.2 多障礙覆蓋問(wèn)題描述
4.3 多障礙的有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法
4.3.1 邊界問(wèn)題與障礙物問(wèn)題處理
4.3.2 異構(gòu)節(jié)點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(shí)例
4.4.2 算法結(jié)果對(duì)比
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于PSO算法的面向三維有向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)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(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)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(diǎn)優(yōu)化
5.4.3 PSOTDH算法描述
5.5 算法的仿真結(jié)果與分析
5.5.1 仿真實(shí)例仿真
5.5.2 仿真結(jié)果對(duì)比
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A (攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)成果與參加的科研項(xiàng)目)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)覆蓋的CVT算法[J]. 劉志強(qiáng),沈廼桐,毛強(qiáng),魏洪興. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(06)
[2]一種改進(jìn)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[3]異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法[J]. 杜曉玉,孫力娟,郭劍,韓崇. 電子與信息學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]基于虛擬勢(shì)場(chǎng)的有向傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法[J]. 戴寧,毛劍琳,付麗霞,段紹米,喬冠華. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2014(03)
[5]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)定位算法[J]. 陳鳳娟. 信息安全與技術(shù). 2013(10)
[6]基于半徑可調(diào)的三維無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制[J]. 薛文濤,王丁章. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2013(09)
[7]基于虛擬勢(shì)場(chǎng)的有向傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋增強(qiáng)算法的改進(jìn)[J]. 陳義軍,白光偉,張進(jìn)明. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2013(02)
[8]面向物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜述[J]. 錢志鴻,王義君. 電子與信息學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]群混合算法應(yīng)用于異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化部署[J]. 張斌,毛劍琳,李海平,陳波. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2012(05)
[10]一種面向三維感知的無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋增強(qiáng)算法[J]. 肖甫,王汝傳,孫力娟,翁嬌艷. 電子學(xué)報(bào). 2012(01)
博士論文
[1]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋與優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 劉曉爽.北京郵電大學(xué) 2015
[2]基于進(jìn)化算法的大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 周杰.北京郵電大學(xué) 2015
[3]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤研究[D]. 王志波.浙江大學(xué) 2014
[4]異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋算法研究[D]. 李明.重慶大學(xué) 2011
[5]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋與拓?fù)淇刂评碚撆c技術(shù)研究[D]. 任彥.北京交通大學(xué) 2008
[6]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制技術(shù)研究[D]. 程衛(wèi)芳.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[7]視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制及協(xié)作處理方法研究[D]. 陶丹.北京郵電大學(xué) 2007
[8]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制研究[D]. 蔣杰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]面向多障礙場(chǎng)景的有向傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法[D]. 李娜.昆明理工大學(xué) 2015
[2]基于粒子群優(yōu)化算法的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能覆蓋研究[D]. 張娟.華東理工大學(xué) 2014
[3]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)三維空間覆蓋技術(shù)研究[D]. 楊陽(yáng).南京郵電大學(xué) 2013
[4]基于數(shù)據(jù)融合的無(wú)線傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可靠傳輸[D]. 劉亞雄.上海交通大學(xué) 2012
[5]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題研究[D]. 趙國(guó)炳.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[6]傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于功率控制的拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯縖D]. 周嫻.重慶郵電大學(xué) 2008
本文編號(hào):3415536
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