本文關(guān)鍵詞：電力無線抄表系統(tǒng)的遺傳—蟻群混合路由算法研究

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【摘要】：針對電力無線抄表系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸距離、障礙物對無線網(wǎng)絡(luò)的影響等因素,逐步解決對于建設(shè)魯棒、可靠、低成本的電力無線抄表系統(tǒng)來說至關(guān)重要。在電力無線抄表系統(tǒng)中用WSN技術(shù)作為用電信息采集的主要通信方式,是用來解決電力系統(tǒng)尤其是農(nóng)網(wǎng)測量點多、地域分布廣泛、地理位置復(fù)雜導(dǎo)致數(shù)據(jù)通信障礙難題的一種新型通信方式。通過對WSN路由算法的研究,可將用戶用電數(shù)據(jù)及時準確上傳到數(shù)據(jù)服務(wù)器,保障用戶的可靠供電�；谝陨涎芯勘尘�,針對常用路由算法存在收斂速度慢、易陷入局部最優(yōu)解等難題,提出了一種遺傳-蟻群算法的混合路由方法使得無線網(wǎng)絡(luò)性能能夠提供更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。文章研究內(nèi)容如下：(1)通過對WSN及傳統(tǒng)路由協(xié)議的研究,對比平面路由與分簇路由協(xié)議的優(yōu)缺點,以降低能量消耗、提高無線網(wǎng)絡(luò)性能為目標(biāo),采用分簇路由協(xié)議作為基礎(chǔ)路由協(xié)議。(2)遺傳算法與蟻群算法混合技術(shù)研究。重點研究遺傳算法和蟻群算法,針對蟻群算法搜索時間過長、初始信息素缺乏、容易陷入局部最優(yōu)出現(xiàn)停滯等現(xiàn)象,提出基于遺傳-蟻群混合的WSN路由算法。在遺傳算法部分進行交叉和變異的混合策略,求解出遺傳算法較優(yōu)解作為蟻群算法的初始信息素,在蟻群算法部分對其參數(shù)進行選擇及提出分簇集群蟻群路由算法對路徑進行優(yōu)化,找到混合路由全局最優(yōu)解。通過對遺傳-蟻群混合路由算法進行測試,驗證算法的可行性。(3)提高電力無線抄表系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量與性能。將混合路由算法應(yīng)用于電力無線抄表系統(tǒng)中,采用分簇集群蟻群路由算法減少了簇頭節(jié)點的能量消耗,在實現(xiàn)能量有效的前提下遺傳-蟻群混合路由算法能夠滿足無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的需求。通過混合路由算法,避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象,節(jié)約能量消耗,保證電力抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。最終通過MATLAB仿真得出預(yù)期的結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 電力無線抄表系統(tǒng) 遺傳算法 蟻群算法 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量(QoS) 混合路由算法
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM933.4;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 選題背景及意義11-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.1 電力無線抄表系統(tǒng)研究現(xiàn)狀15
• 1.2.2 電力抄表系統(tǒng)路由智能算法研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 WSN及路由協(xié)議研究19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 WSN概述及應(yīng)用19-22
• 2.3 WSN路由協(xié)議分析22-25
• 2.3.1 分簇路由的拓撲結(jié)構(gòu)22-23
• 2.3.2 分簇路由協(xié)議經(jīng)典算法23-25
• 2.4 平面路由協(xié)議與分簇路由協(xié)議比較25-26
• 2.5 WSN路由設(shè)計要求26-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第三章 遺傳與蟻群混合路由算法分析29-51
• 3.1 引言29
• 3.2 遺傳蟻群算法混合的基本思想29-30
• 3.3 適應(yīng)度函數(shù)仿真與算法復(fù)雜度比較30-32
• 3.4 遺傳算法部分的設(shè)計32-36
• 3.4.1 基本遺傳算法32-34
• 3.4.2 交叉操作34-35
• 3.4.3 變異操作35-36
• 3.5 蟻群算法部分的設(shè)計36-41
• 3.5.1 基本蟻群算法36-38
• 3.5.2 蟻群算法參數(shù)選擇38-41
• 3.6 蟻群路由算法的改進41-47
• 3.6.1 Dijkstra算法41-42
• 3.6.2 增強集群蟻群路由算法42-47
• 3.7 遺傳蟻群算法測試47-49
• 3.8 本章小結(jié)49-51
• 第四章 基于WSN電力抄表系統(tǒng)路由算法仿真分析51-67
• 4.1 引言51
• 4.2 WSN電力抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)51-53
• 4.3 WSN混合路由算法的模型53-56
• 4.4 算法的仿真和性能分析56-66
• 4.4.1 無線路由評價指標(biāo)56-58
• 4.4.2 路由的創(chuàng)建58-60
• 4.4.3 仿真結(jié)果及分析60-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第五章 工作總結(jié)與展望67-69
• 5.1 工作總結(jié)67
• 5.2 工作展望67-69
• 致謝69-71
• 參考文獻71-75
• 附錄A (攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況)75

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本文編號：993479