有向异构传感器网络覆盖优化研究

发布时间：2021-09-30 08:57

　　网络的覆盖控制是无线传感器网络的基本问题之一,它体现了无线传感器网络的性能。以往已经有大量针对有向传感器网络覆盖控制的研究,或者针对异构传感器网络覆盖控制的研究,很少有对有向异构传感器网络覆盖控制的研究。本文针对有向异构传感器网络的覆盖优化进行研究,提出了新算法,并通过仿真证明了算法的有效性。首先,简要的概括了无线传感器网络的基本理论与研究现状。然后,针对有向异构传感器网络随机部署产生覆盖重叠和盲区这一问题,受到虚拟势场算法的启发,提出了基于虚拟势场的有向异构传感器网络覆盖优化算法（PCADH,a virtual potential field based coverage algorithm for directional heterogeneous networks）。该算法以有向感知模型为基础,通过在该模型中引入重叠质心、有效质心和虚拟边界质心的概念,对有向异构传感器网络进行虚拟受力优化、节点往复运动优化和边界优化处理。使节点的传感方向发生改变,增强有向异构传感器网络的覆盖性能。仿真结果表明,该算法可以快速有效的提高有向异构无线传感器网络的覆盖率。其次,针对多障碍影响的有向异构传... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的目的及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文工作
    1.4 论文结构
第二章 无线传感器网络的覆盖优化问题概述
    2.1 无线传感器网络概述
        2.1.1 无线传感器网络的概念
        2.1.2 无线传感器网络的特点
        2.1.3 无线传感器网络的结构
        2.1.4 无线传感器网络的应用
        2.1.5 无线传感器网络热点研究问题
        2.1.6 无线传感器网络节点的部署方式
    2.2 无线传感网络的覆盖优化问题
        2.2.1 覆盖优化的研究意义
        2.2.2 覆盖问题分类
        2.2.3 覆盖优化面临的挑战
    2.3 本章小结
第三章 有向异构传感器网络覆盖优化算法
    3.1 有向感知模型
    3.2 有向异构传感器网络覆盖问题描述
    3.3 有向异构传感器网络覆盖优化算法
        3.3.1 虚拟受力优化分析
        3.3.2 节点往复运动优化分析
        3.3.3 节点边界优化处理
        3.3.4 PCADH算法描述
    3.4 算法的仿真结果与分析
        3.4.1 算法实例仿真
        3.4.2 仿真结果对比
    3.5 本章小结
第四章 多障碍的有向异构传感器网络覆盖优化算法
    4.1 多障碍覆盖问题相关定义及分析
    4.2 多障碍覆盖问题描述
    4.3 多障碍的有向异构传感器网络覆盖优化算法
        4.3.1 边界问题与障碍物问题处理
        4.3.2 异构节点往复运动优化
        4.3.3 PCMODH算法描述
    4.4 算法的仿真与分析
        4.4.1 算法仿真实例
        4.4.2 算法结果对比
    4.5 本章小结
第五章 基于PSO算法的面向三维有向异构传感器网络覆盖优化算法
    5.1 三维有向感知模型
    5.2 三维有向异构传感器网络覆盖问题描述
    5.3 粒子群优化算法
    5.4 PSOTDH算法
        5.4.1 重叠覆盖区域优化
        5.4.2 边界节点优化
        5.4.3 PSOTDH算法描述
    5.5 算法的仿真结果与分析
        5.5.1 仿真实例仿真
        5.5.2 仿真结果对比
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录A (攻读硕士期间的学术成果与参加的科研项目)


【参考文献】：
期刊论文
[1]无线传感器网络动态覆盖的CVT算法[J]. 刘志强,沈廼桐,毛强,魏洪兴.  传感器与微系统. 2015(06)
[2]一种改进的无线传感器网络三维K覆盖控制方法[J]. 王丽,苗凤娟,陶柏睿,张景林,刘文礼.  河南理工大学学报(自然科学版). 2014(03)
[3]异构无线传感器网络覆盖优化算法[J]. 杜晓玉,孙力娟,郭剑,韩崇.  电子与信息学报. 2014(03)
[4]基于虚拟势场的有向传感器网络覆盖优化算法[J]. 戴宁,毛剑琳,付丽霞,段绍米,乔冠华.  计算机应用研究. 2014(03)
[5]无线传感器网络中的节点定位算法[J]. 陈凤娟.  信息安全与技术. 2013(10)
[6]基于半径可调的三维无线传感器网络覆盖控制[J]. 薛文涛,王丁章.  微电子学与计算机. 2013(09)
[7]基于虚拟势场的有向传感器网络覆盖增强算法的改进[J]. 陈义军,白光伟,张进明.  小型微型计算机系统. 2013(02)
[8]面向物联网的无线传感器网络综述[J]. 钱志鸿,王义君.  电子与信息学报. 2013(01)
[9]群混合算法应用于异构传感网络节点的优化部署[J]. 张斌,毛剑琳,李海平,陈波.  计算机应用. 2012(05)
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博士论文
[1]无线传感器网络覆盖与优化技术研究[D]. 刘晓爽.北京邮电大学 2015
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[3]基于无线传感器网络的目标检测与跟踪研究[D]. 王志波.浙江大学 2014
[4]异构传感器网络覆盖算法研究[D]. 李明.重庆大学 2011
[5]无线传感器网络覆盖与拓扑控制理论与技术研究[D]. 任彦.北京交通大学 2008
[6]无线传感器网络覆盖控制技术研究[D]. 程卫芳.国防科学技术大学 2008
[7]视频传感器网络覆盖控制及协作处理方法研究[D]. 陶丹.北京邮电大学 2007
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硕士论文
[1]面向多障碍场景的有向传感器网络覆盖优化算法[D]. 李娜.昆明理工大学 2015
[2]基于粒子群优化算法的无线传感器网络节能覆盖研究[D]. 张娟.华东理工大学 2014
[3]无线传感器网络三维空间覆盖技术研究[D]. 杨阳.南京邮电大学 2013
[4]基于数据融合的无线传感器执行器网络数据可靠传输[D]. 刘亚雄.上海交通大学 2012
[5]无线传感器网络覆盖问题研究[D]. 赵国炳.浙江工业大学 2009
[6]传感器网络中基于功率控制的拓扑控制算法研究[D]. 周娴.重庆邮电大学 2008



本文编号：3415536