无线传感器网络中抗同频干扰方法的研究

发布时间：2020-10-26 20:40

　　 随着互联网和物联网的快速发展,WiFi和无线传感器网络(WSN)都得到了广泛的应用。WSN中各节点传输数据时会受到不同程度的干扰,这种干扰既包括附近环境的噪声干扰,节点与节点之间的相互干扰,还包括同频段的WiFi节点的干扰,因为它们同处于2.4G ISM频段。如何降低或者解决节点所受的干扰,提高通信可靠性,成为一个亟待解决的问题。因此出现了许多针对降低干扰来提高通信可靠性的方案,其中基于信道分配的方案备受关注。在信道分配过程中,衡量网络通信的指标有很多。传统的信道分配方案主要是在给定的信道上对节点进行信道分配的优化,以实现节点所受干扰较小,从而提高通信性能。这类优化方法使用给定的信道,比较保守,频谱没有得到充分利用;因此可以重新划分信道,来提高频谱利用率,从而提高通信可靠性。另外在有些通信环境中,并不是以吞吐量、网络容量、传输时延、能量消耗、网络生命期等标准中的某一个来衡量优劣,而是需要多个目标同时满足一定的条件,才能使通信可靠性增加。针对以上问题,本文提出了基于非正交信道分配的抗同频干扰策略和基于改进多目标差分进化算法的信道分配方案,然后分别对所提出的策略进行仿真实验,验证了其有效性。本文完成的主要工作如下:1)针对现有的信道分配方案中信道数目不足这一问题,提出了基于非正交信道分配的抗同频干扰策略,该策略放弃WSN固定的信道分配方法,通过调整信道的中心频率间隔来合理增加信道数目,从而提高节点吞吐量。2)针对现有信道分配方案大多以单一目标作为优化标准的问题。提出了基于改进多目标差分进化算法的信道分配方案,将网络容量、网络生命期两个目标作为优化目标,进行多目标优化,以满足不同通信环境的要求。3)通过仿真实验,分别对基于非正交信道分配的抗同频干扰策略和基于改进的多目标差分进化算法的信道分配方案的有效性进行了验证。本文提出的基于非正交信道分配的抗同频干扰策略和基于改进的多目标差分进化算法的信道分配方案,经仿真实验表明,能够有效抵抗干扰,提高吞吐量,针对不同的通信环境,可以提供多目标的参考优化方案。
【学位单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP212.9;TN929.5
【部分图文】：

3图 1-1 单一信道通信模型可供使用，就可使节点链路处于不于干扰距离，也不会产生干扰，数于保证数据的安全成功的传输是网信道通信模型。多信道通信模型就是制在一个信道通信，既保证了数据以有效的抵抗干扰，所以针对多信道种抗 WiFi 干扰的信道分配机制，当优按照对应的优先级顺序来分配信道。翟P 神经网络的信道分配策略，首先使用

干扰模型分析SN 的节点传输数据时可能会受到干扰，因此进行信道分配时就需的干扰大小，即需要建立相应的干扰模型，来判断节点是否受到数据时的干扰，以及干扰的程度是否影响到节点或者链路的正常扰最准确的方法就是实测，将所有可能的干扰节点在开启发送和况下，分别测量节点的吞吐量，然后比较，二者有区别就是有干没有干扰，二者的比值就是干扰程度，但是在实际的网络环境中的节点都这样做，因此就需要无线信号的干扰模型来做这样的事情扰模型不仅需要判断是否存在干扰，还需要判断干扰的程度，目前中的干扰进行建模的方法有以下几种：基于跳数的模型[19]、基于]和基于物理的模型[21]。于跳数和基于协议的干扰模型对于数据包是否能够接收到有着非，都是基于一个相同的假设：当满足相应的条件，节点之间就可可以接受到数据包；如果不满足，就不能正常通信，接收不到数据

目标优化问题的解来说，因为是唯一的，可以直接进行大出解的优劣。但是多目标优化的最优解不是唯一的，而是合，所以最优解之间的相互比较就取决于实际环境的条，再从 Pareto 前沿面上选择出适合的 Pareto 最优解。本文所研究的无线传感器网络的性能优化中，需要对网络目标进行优化，解是多维的，不能直接的进行大小的比示最优解与其他解的区别，通过图 2-2 来阐述。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 沈华琳;叶德明;;岸台半自动化信道分配设计[J];珠江水运;2016年19期

2 牟恒;;蜂窝网络中信道分配模型的优化设计与实现[J];环球市场信息导报;2016年48期

3 戴明;;浅析“买码”话务拥塞中业务信道分配成功率的优化[J];信息通信;2008年05期

4 朱锦景;;第三代移动通信系统中的信道分配技术[J];电脑知识与技术;2008年07期

5 王爱民,朱建启,苑森淼;CDMA网络中混合信道分配的容量分析[J];吉林大学学报(理学版);2004年02期

6 李旭,宋俊德,刘峰,马莉,宋梅;信道分配策略的研究与比较[J];电讯技术;2000年01期

7 马力;;移动通信网小区选择无干扰信道组的一种算法[J];移动通信;1989年01期

8 祝平;刘超洋;;移动通信网微机信道管理技术研究[J];移动通信;1989年03期

9 廖龙龙;;无线Mesh网络中的信道分配研究[J];电脑知识与技术;2017年27期

10 蔡凤丽;刘新永;;基于Multi-Radio Multi-Channel传感器网络无冲突信道分配算法的研究[J];吉林工程技术师范学院学报;2014年05期

相关博士学位论文 前10条

1 张维维;无线Mesh网络路由与信道分配优化研究[D];吉林大学;2018年

2 蒋纲;数据包在无线网络中调度策略的研究[D];华中科技大学;2004年

3 李元杰;MIMO通信系统信道估计与跟踪的研究[D];东南大学;2006年

4 喻华文;MIMO-OFDM宽带通信系统基于子群的信道估计和分配算法研究[D];华南理工大学;2007年

5 杨峰;OFDM系统中信道估计及相关技术的研究[D];上海交通大学;2006年

6 廖明霞;空间网络低轨星座信道分配策略研究[D];北京邮电大学;2016年

7 黄鑫;多射频多信道无线Mesh网络的资源管理关键技术研究[D];华南理工大学;2011年

8 赖晓晨;体域网的信道分配协议及姿态识别研究[D];大连理工大学;2016年

9 袁福;协作认知中继网络中的资源管理及中断概率研究[D];国防科学技术大学;2013年

10 董蓓;基于进化学习的无线通信网络资源分配问题研究[D];西安电子科技大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 冯雷;无线传感器网络中抗同频干扰方法的研究[D];武汉理工大学;2018年

2 朱正根;多接口多信道无线mesh网络信道分配算法研究[D];厦门大学;2018年

3 黄小寒;哥隆尺问题的快速算法研究及其在频谱资源分配中的应用[D];国防科学技术大学;2016年

4 黄小木;认知无线传感器网络中的信道分配算法研究[D];湖南大学;2016年

5 易霖杰;基于无线Mesh网络的资源分配和QoS优化研究[D];湖南大学;2018年

6 王少博;无线Mesh网络多播部分重叠信道分配与路由度量算法研究[D];吉林大学;2018年

7 梁雨婷;下一代WLAN中信道分配算法研究[D];合肥工业大学;2018年

8 石纯子;D2D通信系统中的信道与功率分配算法[D];南京邮电大学;2018年

9 陈雯;分布式无线网络拓扑控制技术研究[D];西安电子科技大学;2018年

10 程晓宇;密集部署下的信道分配和用户接入算法研究[D];西安电子科技大学;2018年

本文编号：2857503