無線傳感器網絡部署與拓撲控制研究.pdf

1、隨著人類探知領域和空間的拓展，綜合了微機電系統(tǒng)、無線通信、嵌入式計算和分布式信息處理等技術的無線傳感器網絡應運而生。它通過大量的微型傳感器節(jié)點自主地實現信息的采集、處理與傳輸，具有十分廣闊的應用前景。針對無線傳感器網絡密集部署和能量有限的特點，本文的工作以提高網絡監(jiān)測性能、延長網絡生存時間為設計目標，圍繞無線傳感器網絡部署和拓撲控制技術展開研究。
　　 首先，為了解決包含異類、多級傳感器節(jié)點的無線傳感器網絡構成問題，本文提出了一

2、種基于遺傳算法的分布式求解方法。該方法利用異類節(jié)點間的獨立性將問題模型進行分解，同時利用先驗知識初始化種群個體和實行可行化處理，用以加速算法的收斂。仿真實驗結果驗證了方法的有效性和收斂性。
　　 其次，針對由固定節(jié)點和少量移動節(jié)點構成的無線傳感器網絡，本文提出了一種基于魚群算法的網絡布局優(yōu)化方案。該方案以網絡覆蓋率為目標函數，將移動節(jié)點的位置遷移過程抽象為人工魚的追尾和覓食行為，并在人工魚狀態(tài)更新過程中，加入了虛擬力影響因子來引

3、導人工魚的游動方向。模擬實驗結果證明此方案具有良好的全局性和適應性，可有效提高網絡覆蓋率，優(yōu)化網絡性能。
　　 再次，針對節(jié)點隨機布設的密集型無線傳感器網絡，本文提出了一種基于節(jié)點劃分的自適應分簇拓撲控制算法。該算法通過節(jié)點的劃分均衡簇內負載，同時利用剩余能量和通信距離的自適應加權來優(yōu)化調整節(jié)點競選簇頭的概率。仿真實驗結果證明，此算法可有效延長無線傳感器網絡的穩(wěn)定周期和生存時間，提高系統(tǒng)的數據傳輸量。
　　 最后，本文針