無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯拓撲控制技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network, WSN)作為一種由大量節(jié)點組成的新型傳感網(wǎng)絡(luò)，具有應(yīng)用廣泛、快速部署的優(yōu)良特性。隨著信息行業(yè)和信息處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開始逐漸普及，其中在環(huán)境檢測、能源勘探、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生物研究等方面有著良好的應(yīng)用前景。拓撲控制是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的核心問題之一，合理的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)能夠延長網(wǎng)絡(luò)生存周期，減少節(jié)點間相互干擾并提高路由協(xié)議效率。
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)規(guī)模

2、較大，傳感節(jié)點眾多，并且節(jié)點能量有限，因此，為了確保信息傳輸?shù)目煽啃裕瑹o線傳感器網(wǎng)絡(luò)必須具有較強的容錯性。本文從網(wǎng)絡(luò)節(jié)能的角度出發(fā)，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行容錯拓撲控制研究，針對LEACH算法的缺點進行了改進，并設(shè)計仿真實驗進行驗證。主要研究工作及取得的創(chuàng)新性成果如下：
　　首先，分別從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)兩個方面對網(wǎng)絡(luò)的能耗進行了分析；對路由節(jié)能進行了研究，分析各路由協(xié)議的特點；選取典型的路由協(xié)議LEACH協(xié)議為研究對象，分析LEAC

3、H算法的計算流程，并設(shè)計仿真實驗，對LEACH協(xié)議的性能進行分析。
　　然后，針對LEACH算法能量分布不均的缺點，提出了基于一種基于自適應(yīng)讓位策略的改進算法，通過設(shè)定一個能量門限來限定簇頭的選擇，和LEACH算法相比該算法能夠獲得更長的網(wǎng)絡(luò)壽命，并且提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。
　　最后，從功率控制的角度出發(fā)，提出了一種基于遺傳算法的LEACH改進方案，該算利用節(jié)點位置信息及節(jié)點剩余能量對網(wǎng)絡(luò)進行分簇，綜合考慮簇內(nèi)節(jié)點剩余能量、簇