基于粒子群算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetwork，WSN)是當(dāng)前IT產(chǎn)業(yè)的研究熱點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的商業(yè)潛力，受到軍事界、學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。由于傳感器節(jié)點(diǎn)的能量、存儲(chǔ)、運(yùn)算和通信等都十分有限，因此WSN路由協(xié)議設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)就是節(jié)能和延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。隨著研究的進(jìn)展，大規(guī)模WSN的路由協(xié)議逐漸呈現(xiàn)出層次化的趨勢(shì)。
　　本文首先對(duì)幾種典型WSN路由協(xié)議進(jìn)行了介紹和比較，重點(diǎn)敘述了經(jīng)典LEACH路由協(xié)議，然

2、后采用粒子群優(yōu)化算法(ParticleSwarmOptimization，PSO)對(duì)LEACH協(xié)議的簇首選擇過程進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到降低能耗和提高能耗均衡程度的效果。
　　本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)為:
　　(1)對(duì)PSO中的參數(shù)壓縮因子進(jìn)行改進(jìn)，得到帶有自適應(yīng)壓縮因子的粒子群算法ACFPSO。在ACFPSO中，壓縮因子的變化考慮到整個(gè)粒子群的搜索進(jìn)展情況，伴隨著粒子群個(gè)體最優(yōu)解和全局最優(yōu)解的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，以平衡粒子群的全

3、局搜索能力和局部搜索能力，提高PSO的收斂性和效率。
　　(2)對(duì)LEACH協(xié)議中最優(yōu)簇首數(shù)的動(dòng)態(tài)確定進(jìn)行了研究，分析了最優(yōu)簇首數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響。然后運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)最優(yōu)簇首數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真。仿真結(jié)果表明:與經(jīng)典LEACH協(xié)議相比，采用最優(yōu)簇首數(shù)的LEACH協(xié)議能夠有效地降低了網(wǎng)絡(luò)平均能耗，剩余存活節(jié)點(diǎn)數(shù)明顯增多。
　　(3)提出新的基于PSO的分簇路由算法ACFPSO-C，應(yīng)用ACFPSO對(duì)LEACH協(xié)議的簇首選擇