發(fā)布時(shí)間：2017-08-20 21:37

  本文關(guān)鍵詞：無線傳感與激勵網(wǎng)絡(luò)中激勵節(jié)點(diǎn)移動定位及路徑優(yōu)化算法

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【摘要】：無線傳感與激勵網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor and Actor Network,WSAN)作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)的下一代技術(shù),它不僅可以接收傳感器節(jié)點(diǎn)從外部環(huán)境中感知的數(shù)據(jù)信息,還可以對監(jiān)測數(shù)據(jù)分析決策后及時(shí)采取行動并對事件加以操作,極大地提高了人們對感知環(huán)境信息的快速反饋能力,在理論研究和實(shí)際應(yīng)用方面具有廣泛而深遠(yuǎn)的意義。在WSAN中,由于我們需要知道事件發(fā)生的具體位置信息,所以定位技術(shù)依然是其中的核心技術(shù)。本文對現(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)定位算法進(jìn)行了分類概括和總結(jié),利用WSAN中激勵節(jié)點(diǎn)的移動性,來輔助未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位。激勵節(jié)點(diǎn)在移動過程中需要選取合適的虛擬信標(biāo)節(jié)點(diǎn),使既滿足節(jié)點(diǎn)定位精度的需求又不耗費(fèi)過多的能量。因此本文針對激勵節(jié)點(diǎn)在移動過程中對虛擬信標(biāo)的選取問題進(jìn)行了論述和研究,進(jìn)而對選取的虛擬信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了路徑規(guī)劃,使其最終形成一條最優(yōu)移動路徑。本文全面分析和介紹了WSAN的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及在研究過程中存在的問題,闡述了適用于WSAN的定位算法并對現(xiàn)有的靜態(tài)及動態(tài)路徑規(guī)劃方法進(jìn)行了歸納總結(jié)。首先,針對DFS路徑規(guī)劃算法中存在邊緣節(jié)點(diǎn)重復(fù)遍歷的問題,提出了一種基于禁忌搜索的DFS動態(tài)路徑規(guī)劃算法,用于選取激勵節(jié)點(diǎn)的虛擬信標(biāo)位置。該算法利用禁忌搜索原則和節(jié)點(diǎn)權(quán)重對激勵節(jié)點(diǎn)選取的虛擬信標(biāo)節(jié)點(diǎn)加以限制,解決了傳統(tǒng)DFS算法中邊緣節(jié)點(diǎn)重復(fù)遍歷的問題。仿真結(jié)果表明:該算法和其他算法相比具有一定的優(yōu)越性,在不同參數(shù)的影響下,激勵節(jié)點(diǎn)選取的虛擬信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量均少于其他算法,并且改進(jìn)DFS算法的可定位比例在一定通信范圍內(nèi),均能達(dá)到60%以上。其次,系統(tǒng)地介紹了蟻群算法,重點(diǎn)敘述了蟻群算法的基本原理和算法模型,分析了蟻群算法存在的不足,提出了優(yōu)化的蟻群路徑規(guī)劃算法,利用節(jié)點(diǎn)跳數(shù)和節(jié)點(diǎn)接收信號強(qiáng)度這兩個(gè)因子對選擇的路徑加以限制,最終得到最優(yōu)移動路徑,解決了傳統(tǒng)蟻群算法收斂速度慢,容易陷入局部最優(yōu)解的問題。仿真實(shí)驗(yàn)表明,優(yōu)化的蟻群路徑規(guī)劃算法得到的最優(yōu)路徑長度要小于傳統(tǒng)蟻群路徑規(guī)劃算法得到的最優(yōu)路徑長度,說明了改進(jìn)算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感與激勵網(wǎng)絡(luò) 激勵節(jié)點(diǎn) 路徑規(guī)劃 定位 DFS 算法 蟻群算法
【學(xué)位授予單位】：河北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 無線傳感與激勵網(wǎng)絡(luò)概述9-11
• 1.1.1 引言9-10
• 1.1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2 WSAN的基本結(jié)構(gòu)11-13
• 1.2.1 WSAN的體系結(jié)構(gòu)11
• 1.2.2 WSAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)11-13
• 1.3 WSAN的主要特點(diǎn)13-14
• 1.4 WSAN面臨的主要問題14-15
• 1.5 論文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)15-17
• 1.5.1 論文研究內(nèi)容15
• 1.5.2 結(jié)構(gòu)安排15-17
• 2 無線傳感與激勵網(wǎng)絡(luò)定位與路徑規(guī)劃技術(shù)17-28
• 2.1 無線傳感與激勵網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)概述17-22
• 2.1.1 基本概念17-18
• 2.1.2 WSAN定位算法18-21
• 2.1.3 移動錨節(jié)點(diǎn)輔助定位技術(shù)21-22
• 2.2 WSAN路徑規(guī)劃技術(shù)22-27
• 2.2.1 靜態(tài)路徑規(guī)劃技術(shù)22-25
• 2.2.2 動態(tài)路徑規(guī)劃技術(shù)25-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 3 基于無向圖的激勵節(jié)點(diǎn)路徑優(yōu)化28-37
• 3.1 基于DFS算法的路徑規(guī)劃28-30
• 3.1.1 DFS算法28-29
• 3.1.2 DFS算法在激勵節(jié)點(diǎn)路徑規(guī)劃中的實(shí)現(xiàn)29-30
• 3.2 改進(jìn)DFS算法的動態(tài)路徑規(guī)劃30-31
• 3.2.1 算法改進(jìn)說明30
• 3.2.2 算法步驟30-31
• 3.3 仿真結(jié)果及性能分析31-36
• 3.3.1 傳感器節(jié)點(diǎn)分布的影響31-33
• 3.3.2 激勵節(jié)點(diǎn)通信半徑的影響33-35
• 3.3.3 傳感器節(jié)點(diǎn)密度的影響35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 4 蟻群算法對信標(biāo)位置的路徑規(guī)劃及其應(yīng)用37-48
• 4.1 蟻群算法37-40
• 4.1.1 蟻群算法的基本原理37-38
• 4.1.2 蟻群算法模型38-40
• 4.2 改進(jìn)的蟻群算法40-41
• 4.2.1 算法改進(jìn)說明40
• 4.2.2 改進(jìn)算法步驟40-41
• 4.3 改進(jìn)蟻群算法的路徑規(guī)劃41-44
• 4.4 仿真結(jié)果及性能分析44-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 5 結(jié)論48-49
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 致謝53

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄒汪平;;一種基于網(wǎng)絡(luò)安全控制的蜂群算法應(yīng)用研究[J];吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年04期

2 李向偉;曹博;;時(shí)間參數(shù)在HITS算法中的應(yīng)用及改進(jìn)[J];蘭州工業(yè)高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2006年02期

3 吳濤;彭篤學(xué);;一種改進(jìn)的直線段裁剪算法[J];湛江師范學(xué)院學(xué)報(bào);2008年03期

4 張瑞子;南琳;胡琨元;田景賀;;基于EPC Class-1 Gen-2標(biāo)準(zhǔn)的防沖突算法與改進(jìn)[J];計(jì)算機(jī)工程;2009年02期

5 黃超;周寧;倪佑生;;基于蟻群算法的攻擊圖分析[J];計(jì)算機(jī)工程;2009年18期

6 秦永彬;許道云;;警示傳播算法的原理分析及算法改進(jìn)[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2010年19期

7 郭毅可;韓銳;;云計(jì)算中的彈性算法:概要和展望[J];上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年01期

8 牛玉靜;唐棣;;雙步圓的反走樣生成算法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2010年23期

9 肖璞;;XML索引更新算法的改進(jìn)[J];南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年03期

10 周駿;陳鳴;張佳明;;兩類頻繁項(xiàng)算法在網(wǎng)絡(luò)流上的適用性評估[J];計(jì)算機(jī)工程;2011年16期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃紀(jì)武;毛澤華;李松濤;張錦雄;;SPMD并行查找算法的MPI實(shí)現(xiàn)[A];廣西計(jì)算機(jī)學(xué)會——2004年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

2 黃紀(jì)武;毛澤華;李松濤;張錦雄;;SPMD并行查找算法的MPI實(shí)現(xiàn)[A];廣西計(jì)算機(jī)學(xué)會2004年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

3 符麗錦;覃華;鄧海;孫欣;;一種改進(jìn)的Apriori算法的研究[A];廣西計(jì)算機(jī)學(xué)會2012年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

4 王東鋒;王軍民;陳英武;;模糊定性仿真理論研究與算法實(shí)現(xiàn)[A];'2000系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2000年

5 趙唯;;晶粒度評級的改進(jìn)算法[A];中國圖象圖形科學(xué)技術(shù)新進(jìn)展——第九屆全國圖象圖形科技大會論文集[C];1998年

6 劉啟文;;可擴(kuò)展的圖形學(xué)算法演示系統(tǒng)的研究[A];’2004計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)交流會議論文集[C];2004年

7 佘智;蔣泰;朱延生;;基于Type C協(xié)議的防沖突改進(jìn)算法[A];廣西計(jì)算機(jī)學(xué)會25周年紀(jì)念會暨2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

8 朱紹文;趙培;朱秋云;;基于pSPADE并行挖掘序列算法的研究[A];2003年中國智能自動化會議論文集（下冊）[C];2003年

9 楊霞;;新的基于啟發(fā)式蟻群算法的QoS路由算法[A];廣西計(jì)算機(jī)學(xué)會2009年年會論文集[C];2009年

10 陳黎飛;姜青山;董槐林;;基于圖形輪廓的快速聚類算法[A];第二十三屆中國數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會議論文集（研究報(bào)告篇）[C];2006年

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1 鐘永騰;基于近場MUSIC算法的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

2 劉燕;入侵雜草優(yōu)化算法在陣列天線綜合中的應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2015年

3 苗義烽;突發(fā)事件下的列車運(yùn)行調(diào)度模型與算法研究[D];中國鐵道科學(xué)研究院;2015年

4 單美靜;求解非線性實(shí)代數(shù)系統(tǒng)的混合算法研究[D];華東師范大學(xué);2008年

5 邱劍鋒;人工蜂群算法的改進(jìn)方法與收斂性理論的研究[D];安徽大學(xué);2014年

6 潘磊;若干社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法研究[D];南京大學(xué);2014年

7 陳俊波;頻繁閉合項(xiàng)集挖掘算法及應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2009年

8 陸楠;關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘及其算法的研究[D];吉林大學(xué);2007年

9 范洪博;快速精確字符串匹配算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

10 寇曉麗;群智能算法及其應(yīng)用研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 安世勇;命題邏輯中隨機(jī)3-SAT問題算法研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 畢曉慶;油氣探礦權(quán)競爭性出讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

3 王明明;鐵路大機(jī)與線路固定設(shè)施間距檢測算法研究[D];西南交通大學(xué);2015年

4 李靜;基于視頻圖像序列的運(yùn)動目標(biāo)檢測與跟蹤算法研究[D];寧夏大學(xué);2015年

5 劉貝玲;基于天地圖的租房平臺開發(fā)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

6 曹海鋒;IDS中串匹配臭算法并行優(yōu)化研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

7 周攀;基于蟻群算法的山區(qū)高速鐵路隧道火災(zāi)應(yīng)急疏散最優(yōu)路徑研究[D];西南交通大學(xué);2015年

8 張路奇;基于改進(jìn)蟻群算法的WSN路由協(xié)議的研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

9 王曉晨;入侵雜草優(yōu)化算法的應(yīng)用與改進(jìn)[D];長安大學(xué);2015年

10 信琴琴;手勢控制和識別算法研究[D];閩南師范大學(xué);2015年

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本文編號：709038