本文關(guān)鍵詞：基于MIMO的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)采集算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN,Wireless Sensor Networks)是一種多跳的自組織網(wǎng)絡(luò),是由部署在一定范圍內(nèi)的大量價(jià)格低廉、功耗較小和具有一定感知能力的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的,被認(rèn)為是二十一世紀(jì)十大新技術(shù)之一。最近幾年,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境預(yù)測和保護(hù)、醫(yī)療護(hù)理、軍事領(lǐng)域和智能家居等很多方面都有著廣泛的應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)能量一般情況下都是由電池提供,而電池存儲的電量比較少,并且WSN的節(jié)點(diǎn)部署的地方一般情況下不方便到達(dá),使得人們難以對傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行能量的補(bǔ)充或更換電池,因此,如何很好地解決WSN的能量消耗問題,延長網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn)研究對象。針對該問題,研究者們提出了很多的解決辦法,其中多輸入多輸出(MIMO)便是其中之一,也就是協(xié)作MIMO。研究證明,把MIMO應(yīng)用到WSN中可以減少網(wǎng)絡(luò)的能耗,延長網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。本文針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)能問題,深入研究了網(wǎng)絡(luò)的能耗模型和分簇路由算法,并對分簇路由算法存在的一些問題提出了改進(jìn)的辦法。本文主要做了以下研究:1.本文對WSN和MIMO技術(shù)的相關(guān)基礎(chǔ)知識進(jìn)行了概述,分析了LEACH算法和TEEN算法。針對TEEN算法在選取簇首節(jié)點(diǎn)時(shí)存在的一些缺點(diǎn),提出了一種結(jié)合最優(yōu)簇首數(shù)和節(jié)點(diǎn)剩余能量的方法來計(jì)算閾值,進(jìn)行簇首節(jié)點(diǎn)的選取。在TEEN算法中,簇首節(jié)點(diǎn)在選取的時(shí)候具有一定的隨機(jī)性,其結(jié)果就是當(dāng)一些能量比較低的節(jié)點(diǎn)被選為簇首節(jié)點(diǎn)時(shí),由于簇首節(jié)點(diǎn)能耗比一般節(jié)點(diǎn)較大這一特性,會使該節(jié)點(diǎn)提前死亡。本文提出了一種改進(jìn)的TEEN分簇算法。2.在TEEN路由算法中,簇首節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)之間的通信方式是采用單跳的方式,單跳的方式在通信距離較遠(yuǎn)時(shí)消耗能量較大,針對這種情況,提出一種多跳的路由算法,該方法可以有效地均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載,減少能耗。通過MATLAB軟件進(jìn)行模擬,與原有TEEN算法相比,新的算法克服了簇首節(jié)點(diǎn)選取的隨機(jī)性,使網(wǎng)絡(luò)具有更好的均衡性,降低了網(wǎng)絡(luò)能耗,延長了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。最后針對TEEN中設(shè)置的軟硬閾值問題,提出了加入計(jì)時(shí)器使得系統(tǒng)可以應(yīng)用在具有周期性數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 協(xié)作MIMO TEEN算法 簇首節(jié)點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN919.3;TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景9
• 1.2 研究目的和意義9-10
• 1.2.1 課題研究的目的9-10
• 1.2.2 課題研究的意義10
• 1.3 研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)11-13
• 2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及MIMO技術(shù)綜述13-28
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)介紹13-20
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念13-15
• 2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征15-17
• 2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)17-18
• 2.1.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用18-20
• 2.2 MIMO技術(shù)概述20-23
• 2.2.1 MIMO技術(shù)基本原理20-22
• 2.2.2 MIMO系統(tǒng)的特點(diǎn)22-23
• 2.3 MIMO技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用23
• 2.4 WSN中引入MIMO技術(shù)的必要性23-27
• 2.4.1 MIMO通信的能耗分析23-26
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)仿真26-27
• 2.5 小結(jié)27-28
• 3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的分簇路由算法研究28-39
• 3.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法28-29
• 3.1.1 算法的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)目標(biāo)28-29
• 3.1.2 路由算法的分類29
• 3.2 分簇路由算法LEACH概述29-33
• 3.2.1 LEACH算法介紹29-31
• 3.2.2 LEACH算法的優(yōu)缺點(diǎn)31-33
• 3.3 改進(jìn)的分簇路由算法TEEN33-36
• 3.3.1 TEEN算法描述33-34
• 3.3.2 TEEN算法能耗分析34-36
• 3.4 實(shí)驗(yàn)仿真及分析36-38
• 3.5 小結(jié)38-39
• 4 基于MIMO的WSN中的數(shù)據(jù)采集算法研究39-48
• 4.1 對TEEN算法改進(jìn)的探討39-41
• 4.1.1 最優(yōu)簇首數(shù)的選取39
• 4.1.2 簇首節(jié)點(diǎn)選擇39-40
• 4.1.3 簇間多跳路徑的建立40
• 4.1.4 數(shù)據(jù)的周期性采集40-41
• 4.2 TEEN算法的改進(jìn)41-44
• 4.2.1 最優(yōu)簇首數(shù)41-43
• 4.2.2 基于能量的簇首選擇43-44
• 4.2.3 簇間多跳路由算法44
• 4.3 數(shù)據(jù)的周期性采集算法44-47
• 4.4 小結(jié)47-48
• 5 仿真分析48-53
• 5.1 仿真參數(shù)設(shè)置48
• 5.2 仿真結(jié)果及分析48-52
• 5.3 小結(jié)52-53
• 總結(jié)與展望53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果59

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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