無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中覆蓋控制與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以其成本低、自組織性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，在新一代互聯(lián)網(wǎng)中扮演著越來越重要的角色。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳通信和多對(duì)一的流量特征，使得sink附近極易因負(fù)載過重而導(dǎo)致“能量空洞”，為此，本文以最大化網(wǎng)絡(luò)生命周期為目標(biāo)，以能耗均衡為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋控制技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸問題進(jìn)行研究。
　　覆蓋控制是傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中面臨的首要問題，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)距離sink的跳數(shù)情況將目標(biāo)區(qū)域劃分為多個(gè)能耗圓環(huán)，建立了

2、基于非均勻部署的覆蓋控制模型，通過引入等效感知半徑的概念，從理論上分析全網(wǎng)達(dá)到能耗均衡、消除能量空洞的條件，并分別提出了集中式和分布式節(jié)點(diǎn)覆蓋控制算法，仿真結(jié)果表明，所提出的算法能有效提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，具有比現(xiàn)有算法更好的能耗特性。由于均勻部署極易導(dǎo)致無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量空洞的出現(xiàn)，為平衡節(jié)點(diǎn)間能耗，將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分為感知節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)，通過引入中繼環(huán)的概念，建立了基于中繼轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)能耗模型，結(jié)合能耗均衡的可達(dá)性條件，提出一種中繼節(jié)點(diǎn)部署與數(shù)據(jù)

3、轉(zhuǎn)發(fā)策略，通過對(duì)中繼節(jié)點(diǎn)部署密度與部署方式的合理規(guī)劃，將網(wǎng)絡(luò)中感知數(shù)據(jù)的采集和路由工作進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的能耗均衡，仿真結(jié)果表明，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)生命周期結(jié)束時(shí)，感知節(jié)點(diǎn)與中繼節(jié)點(diǎn)均能達(dá)到能耗均衡，并具有最大網(wǎng)絡(luò)生命周期。數(shù)據(jù)傳輸是傳感器網(wǎng)絡(luò)中另一亟待解決的問題，考慮到感知數(shù)據(jù)間高度相關(guān)這一特點(diǎn)，引入了壓縮感知技術(shù)，根據(jù)信號(hào)在某個(gè)確定域內(nèi)的稀疏表示，設(shè)計(jì)了基于壓縮感知的數(shù)據(jù)傳輸過程，通過預(yù)估信號(hào)稀疏度，提出基于改進(jìn)的OMP重構(gòu)算法，可以在無需