一種改進(jìn)的LEACH路由協(xié)議及數(shù)據(jù)融合算法.pdf

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1、■、一？－．－三二７：．．、分類號ＴＰ３１Ｌ５密級公開■＞？’ＵＤＣ００４．４１學(xué)號２０１２０６１３０１７々海師苑大學(xué)碩古學(xué)化推義好陽：ｖ－、ｖ＇ｖＴ．ｙｖ．一一、＇一‘．、，、．占＇三占一舊Ｕ舍種改進(jìn)的ＬＥＡＣＨ路由協(xié)議及數(shù)據(jù)融替蔥法訊ｉ，研巧生姓名李同鋒古―導(dǎo)師姓名，教授（職稱）杜秀娟．；游＾一？申請學(xué)位類別碩±學(xué)科專業(yè)名稱軟件工程，Ｉ研究方向名稱無線網(wǎng)絡(luò)論文提交日期２０

2、？１目年３月論文答辯日期如１５年５月；：：；學(xué)位授予單債杳海師范大學(xué)學(xué)位授予日期２０巧年６月答辯委貿(mào)會主席孫巧龍？棄■、Ｖ－■＇Ｓ＇評閱人苗．，Ｉ韓．，？＇與＇一二．，；－：－尊．．．鴻恕．皆Ｖ，．．．Ｖ．．品禁毒．．■＇－＇－＇．、、－－：■．．Ｖ／‘心六―乂．’＇＇托Ｖ；記弁：．．鞋巧，’＇一．－亡．－如．．＇中ｖ鐵嗦Ｖ伴巧片巧二又，青海師范大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文

3、是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加擬標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，化不包含為獲得青海師范大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一。與我同王作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中做了明確的說明并表示了謝意。研究生簽省日期巧青海師范大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明？、中園科學(xué)技術(shù)信息研究所青海師范大學(xué)、國家圖書館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可Ｋ采用影印、縮印或其他復(fù)

4、制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可Ｌ乂公布（包括刊登）論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公布（包括刊登）授權(quán)由青海師范大學(xué)研究生部亦理。＾立處研究生簽名：吊簽雀：支葦日期詩！才種；叫１一種改進(jìn)的LEACH路由協(xié)議及數(shù)據(jù)融合算法摘要近年來，隨著電子技術(shù)、無線通信技術(shù)和嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展，造價低、功耗低和功能多樣的傳感節(jié)點應(yīng)運而生，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域越來越受到廣泛的重視，已成為信息領(lǐng)

5、域研究的重點技術(shù)之一。無線傳感網(wǎng)絡(luò)是由隨機(jī)分布在監(jiān)測區(qū)域的節(jié)點以自組織，通過多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)在能量、帶寬、計算能力等方面受到很大的限制，這與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)不同。由于無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點分布較密集，相鄰節(jié)點間采集的數(shù)據(jù)具有高的相似性，致使網(wǎng)絡(luò)中存在較多的冗余數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳輸時，消耗更多的能量。無線傳感網(wǎng)絡(luò)的能耗主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)發(fā)送過程中，數(shù)據(jù)融合技術(shù)能夠減少網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)量的傳輸，不僅降低了網(wǎng)絡(luò)的能耗，而且提高了數(shù)據(jù)的傳輸效率。本文首先介紹了無線傳感網(wǎng)絡(luò)的概念、特點及關(guān)鍵技術(shù)，分析了

6、傳統(tǒng)路由協(xié)議算法的優(yōu)缺點，概述了WSN數(shù)據(jù)融合的概念及有關(guān)分類。其次，研究和分析了經(jīng)典的LEACH路由算法，并改進(jìn)了該算法存在的不足之處，提出了對監(jiān)測區(qū)域劃分網(wǎng)格的思想，在每一個網(wǎng)格內(nèi)節(jié)點根據(jù)剩余能量等因素進(jìn)行簇頭的選舉，成員節(jié)點與簇頭節(jié)點通信時，依據(jù)簇頭與自身的距離以及自身和鄰居節(jié)點距離這兩個因素選擇數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路徑，從而進(jìn)一步降低了節(jié)點的能耗。再次，提出了分層數(shù)據(jù)融合算法，在分層算法中，為了提高融合數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，節(jié)點在融合數(shù)據(jù)前首先對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行異常監(jiān)測。為減少數(shù)據(jù)的發(fā)送量，在父節(jié)點加入了主成分分

7、析法。仿真結(jié)果表明，該融合算法提高了融合結(jié)果的準(zhǔn)確性。最后，對全文進(jìn)行了總結(jié)，提出了新的研究方向與期望。關(guān)鍵詞：無線傳感網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)融合，LEACH路由算法，分層模型IAbstractNowadayswiththerapiddevelopmentofelectronictechnology,wirelesscommunication,embeddedtechnology,thenodeswithlow-cost,lowenergyconsumption,andmulti-functionalemerge

8、sandwirelesssensornetworktechnologyisbeingpaidwidelyattentioninenvironmentalmonitoring,industry,medicineandotheraspectsandhasbeenoneofhottopicsinthefieldofinformationresearch.Wirelesssensornetworkiscomposedofrandomlydistributedno