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《基于剛性圖的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化策略研究》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(kù)。
1、碩士學(xué)位論文MASTER’SDISSERTATION論文題目基于剛性圖的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化策略研究作者姓名李昊學(xué)科專(zhuān)業(yè)模式識(shí)別與智能系統(tǒng)指導(dǎo)教師羅小元教授2016年5月中圖分類(lèi)號(hào)：TP13學(xué)校代碼：10216UDC：007.5密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文基于剛性圖的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化策略研究碩士研究生：李昊導(dǎo)師：羅小元教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科專(zhuān)業(yè)：模式識(shí)別與智能系統(tǒng)所在單位：電氣工程學(xué)院答辯日期：2016年5月授予學(xué)位單位：燕山大學(xué)ADissertationinPatternRecogn
2、itionandIntelligentSystemsTOPOLOGYOPTIMIZATIONOFWIRELESSSENSORNETWORKSBASEDONRIGIDGRAPHbyLiHaoSupervisor:ProfessorLuoXiaoyuanYanshanUniversityMay,2016燕山大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：此處所提交的碩士學(xué)位論文《基于剛性圖的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化策略研究》，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，在燕山大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。論文中除
3、已注明部分外不包含他人已發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究工作做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明。本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)。作者簽字：日期：年月日摘要摘要隨著無(wú)線通信技術(shù)、微電子以及嵌入式技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為當(dāng)前新興科技受到學(xué)者們?cè)絹?lái)越廣泛的關(guān)注，被推廣應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療看護(hù)、智能家居、軍事反恐等各個(gè)方面。拓?fù)淇刂瓶梢詢(xún)?yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高通信效率，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命。本文基于剛性圖方法，針對(duì)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)分布較密集的情況，對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋯?wèn)題進(jìn)行研究，
4、在保證網(wǎng)絡(luò)連通性的條件下，較好地延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命，提高網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。論文研究的主要內(nèi)容如下：首先考慮大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)當(dāng)分簇較多時(shí)導(dǎo)致數(shù)據(jù)聚合傳輸效率低的問(wèn)題，提出了一種基于最小剛性圖拓?fù)鋬?yōu)化的分簇算法。通過(guò)對(duì)多個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)采用生成最小剛性圖的方法進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，保證了簇與簇之間的通信都是2-連通的，同時(shí)算法中引入休眠機(jī)制減少節(jié)點(diǎn)的能量消耗。仿真實(shí)驗(yàn)表明，算法能較好的延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期，優(yōu)化簇間通信連通性與魯棒性。進(jìn)一步考慮分簇算法中簇頭節(jié)點(diǎn)能量消耗較大導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)壽命縮短，為進(jìn)一步提高算法負(fù)載的均衡性，提出
5、一種拓?fù)淙?jí)分簇結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法。算法中引入子簇概念，基于節(jié)點(diǎn)剩余能量與緩沖容量構(gòu)建分級(jí)分簇結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)整體能量均衡，同時(shí)基于最小剛性圖對(duì)簇間通信進(jìn)行優(yōu)化，保證簇間通信的連通性。仿真實(shí)驗(yàn)表明，與RCHMESHR-S等相關(guān)拓?fù)渌惴ㄏ啾?，采用提出的算法后網(wǎng)絡(luò)中延長(zhǎng)出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)死亡現(xiàn)象，有利于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡，算法在網(wǎng)絡(luò)連通性與負(fù)載均衡性方面均有明顯的優(yōu)勢(shì)。最后為構(gòu)建更加穩(wěn)定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，考慮了生成拓?fù)滏溌穲D中通信鏈路的權(quán)值對(duì)于網(wǎng)絡(luò)壽命的影響，基于剛性圖的代數(shù)特性分析提出了一種拓?fù)鋬?yōu)化算法。該算法既保
6、證了通信鏈路較短，有利于延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期，同時(shí)使生成的通信鏈路圖結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)具有較好的魯棒性。仿真實(shí)驗(yàn)表明，與相關(guān)算法比較，新算法中通信鏈路較短，同時(shí)生成剛性圖矩陣的跡較大，具有較好的剛度代數(shù)性能。因此，提出的算法具有較好的網(wǎng)絡(luò)連通性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；分簇；拓?fù)鋬?yōu)化；最小剛性圖；連通性I燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWirelessSensorNetworkshaveattractedmoreandmoreattentionandisbecomingahot
7、areaofresearch,whicharecommonlyfoundinmedicalcare,intelligenthousehold,militarycounter-terrorismandotheraspects.Basedontheminimumrigidgraph,thewirelesssensornetworktopologyoptimizationcontrolproblemisstudiedbydesigningreasonablecontrolstrategy,inorde
8、rtoguaranteenetworkconnectivity,prolongthelifecycles,andimprovethestabilityofthenetworkstructure.Thedetailsareasfollows:Firstly,consideringthelarge-scalenetworksinwhichtheclusterheadnodestransmitamessagedirectlytothebasestationorthegatheringnodewithl
