线性无线传感器网络能耗均衡研究

发布时间：2017-12-20 15:40

  本文关键词：线性无线传感器网络能耗均衡研究　出处：《中国矿业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：本文研究应用于煤矿井下的线性无线传感器网络的能耗均衡,网络中包含三类节点:普通节点、中继节点和Sink节点。普通节点随机部署在整个监测区域,中继节点部署在网络的一侧,Sink节点部署在网络的末端。普通节点将数据直接发送到中继节点,接着,中继节点将数据进行融合后转发至其它中继节点或Sink节点。不同的普通节点与中继节点的距离不同,从而引发了普通节点的能量消耗不平衡的现象。为此,需通过合理部署中继节点的位置,平衡普通节点的能耗,以延长网络的生存寿命。粒子群算法适用于寻找解空间中的全局最优值,因此,本文利用粒子群算法寻找中继节点适合的部署位置。但是,基本的粒子群算法收敛精度不高,需对其进行改进。对此,本文提出了迭代多阶段粒子群算法和混沌环状粒子群算法。迭代多阶段粒子群算法优化过程分为两步:首先,对基本的粒子群算法的惯性权重做了改进,提出了自适应权重;其次,将网络划分为多个区域,渐进优化每个区域中中继节点的位置。混沌环状粒子群算法在迭代多阶段粒子群算法的基础上,引入了混沌映射和环状局部拓扑结构。混沌映射可以增强粒子搜索的随机性和遍历性,提高算法的精确度;环状局部拓扑可以加快算法的收敛速度。结合了两者的混沌环状粒子群算法在算法迭代时间和算法精度两个方面的性能都得到了提升。通过仿真与分析,证实了所提出迭代多阶段粒子群算法和混沌环状粒子群算法在普通节点能耗平衡优化方面的有效性,并证实了混沌环状粒子群算法,在算法运行时间和节点能耗平衡优化两个方面均好于迭代多阶段粒子群算法。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212.9;TN929.5

【参考文献】

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1 李建中;高宏;;无线传感器网络的研究进展[J];计算机研究与发展;2008年01期

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本文编号：1312645