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《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法的研究姓名:王素娟申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):計(jì)算機(jī)軟件與理論指導(dǎo)教師:馮秀芳20080501太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法的研究摘要由傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)三大技術(shù)融合而形成的傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的一個(gè)新的研究領(lǐng)域,由于其廣闊的應(yīng)用前景,近年來受到了越來越多的關(guān)注,各種面向具體應(yīng)用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)依賴電池供電,電池能量有限,因此如何延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中放在第一位的問題。論文首先對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)目前的研
2、究狀況進(jìn)行了闡述,接著對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概念進(jìn)行了綜述,在深入分析LEACH算法協(xié)議的基礎(chǔ)上,參考圖論中關(guān)于最小生成樹的思想并進(jìn)行了改進(jìn),從而得到了一種新的基于簇的考慮能量的Prim分簇算法,該算法考慮了節(jié)點(diǎn)的剩余能量,并采用多跳的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),在保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行灾希M量減少數(shù)據(jù)在傳輸過程中能量的消耗,由于節(jié)點(diǎn)內(nèi)部均有數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)融合的功能,則從簇首節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)已經(jīng)在一定基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化,然后經(jīng)過優(yōu)化的數(shù)據(jù)再由簇首傳遞給數(shù)據(jù)匯集點(diǎn),這樣在數(shù)據(jù)匯集點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)基本上均為最優(yōu)化數(shù)據(jù),最后數(shù)據(jù)匯集點(diǎn)再向基站傳輸,這樣就減少了無效數(shù)據(jù)的傳輸,節(jié)約了節(jié)點(diǎn)的能量。本文在考慮能量與
3、路徑的關(guān)系之上,用Matlab開發(fā)了一個(gè)基于能量的太原理工大字壩士研究生學(xué)位論文Prim分簇算法的模擬程序。該程序按照試驗(yàn)條件的要求分成了若干個(gè)模塊,有利于程序的調(diào)試和進(jìn)一步完善。最后,利用開發(fā)的程序?qū)Ω倪M(jìn)的分簇算法進(jìn)行了驗(yàn)證分析,并通過Prim算法與原始的LEACH協(xié)議算法的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),使用改進(jìn)的分簇算法路由協(xié)議大大節(jié)省了簇內(nèi)的能量消耗,從而也提高了網(wǎng)絡(luò)的壽命。關(guān)鍵詞無線傳感器網(wǎng)絡(luò),分簇算法,簇首,多跳太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文RESEARCHONCLUSTERALGoRrrHMINWIRELESSSENSORNETWORKSABSTRACTAsensor,mi
4、cro—electromechanicalsystemsandnetworksformedbytheconvergenceoftechnologies,isanewinformationaccessandprocessingtechnology.Wirelesssensornetworksandcomputerscience&technologyisanewresearchareaduetoitsbroadpotentialapplicationsinrecentlywithgrowingconcems.a(chǎn)saresult,variousspecificapplicat
5、ionsofwirelesssensornetworksroutingprotocolshaveemerged.Wirelesssensornetworksrelyonthebattery—powered,butbakery—powerediSlimited,therefore,thefirstissueofwirelesssensornetworksishowtoextendthenetworkslifecycle.Firstly,thepaperillustratewirelesssensornetworksonthecurrentsituation,thenite
6、xplainstheconceptofwirelesssensornetworks,deeplyanalysisclusterbaseddistributedrandomalgorithmroutingprotocol,anewmethodBasedontheconsiderationofenergyclusteralgorithm,theremainderofthenodeenergy,alowerthresholdofthefirstcluster.Thepaperaccordingtoenergyandrouterelations,Primclusteralgor
7、ithmisdevelopedwithaMATLAB—basedenergysimulationprogram.TheprocedureinIII太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文accordancewiththedifferentconditionsoftherequiredtestisdividedintoanumberofmodules,tothedebuggingprocessandfurtherimproved.Finally,validationofthedevelopmentofprocedurestoimprovetheclu