發(fā)布時間：2023-03-05 16:54

　　無線傳感器網(wǎng)絡中的傳感器節(jié)點一般部署在環(huán)境比較特殊的區(qū)域,節(jié)點能量有限,由于周圍環(huán)境的限制節(jié)點電池不易更換,如何延長節(jié)點的生命周期是近年來研究的重要課題,研究表明通過優(yōu)化網(wǎng)絡路由算法可以有效的降低節(jié)點能耗。本文首先介紹了無線傳感網(wǎng)絡的體系結(jié)構,對經(jīng)典分簇路由協(xié)議LEACH進行了研究和分析,針對其在分簇不均、簇首選舉隨機等方面的不足,提出了一種基于能量和密度的低功耗自適應集簇分層協(xié)議(LEACH-ED),通過加權思想綜合考慮了節(jié)點的剩余能量和密度參數(shù)來優(yōu)化簇首節(jié)點的選擇.仿真結(jié)果表明:相比于LEACH算法,該算法將第一個節(jié)點的死亡時間延長了19.6%,并且500輪后,網(wǎng)絡中的剩余節(jié)點數(shù)是LEACH算法的2倍多,提高了整個網(wǎng)絡的生命周期。其次,上述所提出的基于能量和密度的低功耗自適應集簇分層協(xié)議,相對于傳統(tǒng)的LEACH協(xié)議算法雖然在一定程度上延長了網(wǎng)絡的生命周期,但是在整個簇首節(jié)點選取后,簇首的覆蓋范圍重疊化較高,在收發(fā)數(shù)據(jù)過程中簇首節(jié)點能量消耗過大,因此對這個問題考慮到傳感器節(jié)點的能量異構性,簇首節(jié)點位置的合理性,進一步提出了基于簇首位置優(yōu)化的路由協(xié)議算法(clustering-loca...

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
英文縮略語表
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 無線傳感器網(wǎng)絡
        1.3.1 能耗優(yōu)化技術研究現(xiàn)狀
        1.3.2 WSN網(wǎng)絡的運用領域和特點
    1.4 WSN網(wǎng)絡路由協(xié)議
        1.4.1 平面路由協(xié)議
        1.4.2 分層路由協(xié)議
    1.5 典型分簇路由的研究
        1.5.1 LEACH路由協(xié)議
        1.5.2 TEEN路由協(xié)議
        1.5.3 HEED路由協(xié)議
        1.5.4 EEUC路由協(xié)議
    1.6 本論文的研究工作和結(jié)構安排
第2章 基于能量和密度的LEACH協(xié)議優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 LEACH算法
        2.2.1 簇的建立
        2.2.2 LEACH算法的不足
    2.3 LEACH-ED算法
        2.3.1 網(wǎng)絡模型的假設
        2.3.2 無線通信能量消耗模型
    2.4 LEACH-ED算法描述
    2.5 仿真結(jié)果與分析
        2.5.1 仿真環(huán)境以及模型配置
        2.5.2 仿真波形及分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于簇首位置優(yōu)化的算法設計
    3.1 引言
    3.2 節(jié)點能量異構的系統(tǒng)模型
        3.2.1 基于簇首位置優(yōu)化的數(shù)學模型
        3.2.2 簇首位置優(yōu)化算法
    3.3 仿真實驗及結(jié)果分析
        3.3.1 仿真參數(shù)設置
        3.3.2 仿真結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于邊緣逼近的分簇路由算法
    4.1 引言
    4.2 基于邊緣逼近的分簇路由算法的設計
        4.2.1 網(wǎng)絡部署模型
        4.2.2 邊緣逼近算法數(shù)學模型
        4.2.3 邊緣逼近算法描述
    4.3 仿真實驗及結(jié)果分析
        4.3.1 仿真參數(shù)設置
        4.3.2 仿真結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)和展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3756575