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《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇狀網(wǎng)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、中文摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集成了傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)而形成的全新的信息獲取和處理技術(shù)，是多學(xué)科交叉的前沿研究課題，在軍事、工業(yè)、醫(yī)療、交通和民用等諸多方面潛在著巨大應(yīng)用價值。雖然近年來國內(nèi)外取得了一些研究成果，但仍然有很多的問題需要解決。本文對層次型拓撲控制方法所形成的簇狀網(wǎng)進行了深入研究，包括對簇狀網(wǎng)能耗、邏輯拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以及簇樹骨干網(wǎng)的構(gòu)建。傳感器節(jié)點的能量是不可再生的，如何提高效能以最大化生存期是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的首要問題，目前廣泛采用基于簇的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來提高運行效率。本文對單跳簇狀網(wǎng)進行分析，根掘其特點建立網(wǎng)絡(luò)、數(shù)學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上討論幾個主要網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與網(wǎng)絡(luò)能
2、耗之問的關(guān)系，并均衡、優(yōu)化這些參數(shù)，以最小化網(wǎng)絡(luò)能耗。以最小化網(wǎng)絡(luò)能耗為目標，對簇狀網(wǎng)邏輯拓撲的優(yōu)化是一個NP-難問題。本文以遺傳算法的基本思想為基礎(chǔ)，改進了選擇、交叉、變異算子，并采用二次選擇的策略加快了收斂進程，從而提高算法的運算效率。仿真結(jié)果表明，可得到該優(yōu)化問題的全局近似最優(yōu)解。針對已有分簇算法中簇頭選擇不合理及傳輸距離過長的缺陷，本文提出了用于構(gòu)建分布式簇樹骨干網(wǎng)的EACT算法。EACT算法通過引入極大權(quán)極大獨立集的概念，選擇權(quán)值高、分布均勻的節(jié)點作為簇頭，使得到的簇頭更具合理性，從而均衡了全網(wǎng)的節(jié)點耗能。同時利用簇樹的結(jié)構(gòu)縮短了簇頭發(fā)送數(shù)據(jù)的距離，達到延長網(wǎng)絡(luò)生存期的目的。仿
3、真結(jié)果表明，EACT能有效地提高網(wǎng)絡(luò)生存期，具有效能高、時間復(fù)雜度和消息復(fù)雜度低的特性。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲控制分簇簇樹ABSTRACT111ewirelessself-organizedsensornetwork．whichisintegrationofsensortechniques，MEMStechniquesandnetworkcommunicationtechniques，isaninnovativetechniqueofinformationacquisitionandprocessing．Itisanadvancingresearchfieldofmulti-subj
4、ectintersection．Itbringswideapplicationfutureinagoodmanyfields，suchasmilitary,industry,medicaltreatment，transportationandcommercial．Afewachievementshavebeenacquiredintheworldofrecentyears，butonsomekeytechniques，therearealsoalotofproblemsinneedofresolution．Thispaperdidadeepstudyinclustered—network
5、createdthroughhierarchicaltoplogymanagement，includingoptimizationofenergyconsumingand109icaltoplogyinculustered—network，andconstructionofcluster-treebackbonenetwork．Inviewoftheenergy-irreproducibilityofthesensornetwork，howtoimprovetheefficiencyofenergyconsuminginsensornetworkandmaximizeitslifetim
6、eisoneofkeyissuesinwirelesssensornetworktechnology．Onthebasisofanalyzingsingle—hopclustered-networkandestablishingnetworkmodelandmathematicsmodel，thispaperdiscussedtherelationshipbetweenseveralkeynetworkparametersandenergyconsuming，thenfoundtheoptimizedparametersthatwouldachieveminimumenergyconsu
7、mption．nleoptimizationoflogicaltoplogyofclustered—networkisaNP-hardproblem．Basedonthefundamentalframeworkofgeneticalgorithm(GA)，allimprovedalgorithmisproposedinthispaper,inwhichanewcrossover，mutationandselectionmethoda
