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基于能量均衡和区域重要程度的WSN节点配置算法研究

作　者: 李建峰
导　师: 程咏梅；潘泉
学　校: 西北工业大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 无线传感器网络节点配置能量均衡 NS Voronoi图
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 219次
引　用: 3次
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内容摘要

微电子技术、计算技术和无线通信等技术的进步，推动了低功耗多功能传感器网络的快速发展，使其在微小体积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等多种功能。本文对无线传感器网络关键技术进行研究，特别是对无线传感器网络的节点配置，定向扩散路由算法展开深入研究与仿真分析。本文主要工作如下： 1、介绍了无线传感器网络的定义、基本组成；分析了无线传感器网络的发展历程、应用前景以及国内外研究现状；指出了无线传感器网络的发展趋势。 2、介绍了WSN的功能结构：通过研究给出了路由协议的四个特点，对十三种路由协议的优缺点进行了分析比较，并以路由结构，路由策略，节能策略，生存时间，鲁棒性等十三个特点为标准给出了比较结果。对定位算法进行了研究并作了分类。对无线传感器网络覆盖控制协议和算法进行了分类，并以覆盖类型，传感器撒布等5个指标对14种覆盖算法给出了比较结果。分析了几种典型路由协议的缺陷，指出了能量均衡与节点有效配置是利用WSN进行信息感知的关键。 3、提出了一种基于能量均衡和区域重要程度的无线传感器网络节点配置算法，该算法将节点的剩余能量作为权重因子，同时考虑不同区域的重要程度，利用加权的Voronoi图确定节点的唤醒概率，从而来确定节点的工作状态。仿真分析表明，该算法在系统敏捷和能量均衡消耗上取得了较好的折衷。 4、介绍了NS仿真工具的基本原理、仿真的方法和的一般过程，并利用NS仿真工具对定向扩散路由算法进行了仿真，从兴趣消息的发送、多跳路由、感测数据的传输延时、网络的能量消耗这几个方面进行仿真分析，给出了5个有价值的结论。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-8
第一章绪论  8-18
  1.1 引言  8
  1.2 无线传感器网络概述  8-13
    1.2.1 基本概念  8-10
    1.2.2 发展历程  10-12
    1.2.3 应用前景  12-13
  1.3 国内外研究现状  13-14
  1.4 发展趋势  14-15
  1.5 本文研究内容  15-18
第二章无线传感器网络的关键技术  18-32
  2.1 引言  18
  2.2 WSN的功能结构  18-20
  2.3 路由  20-25
    2.3.1 特点  20-21
    2.3.2 分类  21-22
    2.3.3 主要路由算法  22-25
  2.4 定位  25-26
  2.5 覆盖  26-28
    2.5.1 分类  26-27
    2.5.2 覆盖算法性能比较  27-28
  2.6 节点配置  28-31
  2.7 本章小结  31-32
第三章基于能量均衡和区域重要程度的 WSN节点配置算法  32-48
  3.1 引言  32-33
  3.2 GAF算法  33-34
  3.3 加权的 Voronoi图  34-37
    3.3.1 Voronoi图  34-35
    3.3.2 加权 Voronoi图  35-37
  3.4 BEID算法  37-42
    3.4.1 重要程度的引入  37-38
    3.4.2 传感器节点势力范围的计算  38-39
    3.4.3 BEID算法描述  39-42
  3.5 仿真分析  42-47
    3.5.1 仿真环境  42-45
    3.5.2 仿真结果分析  45-47
  3.6 本章小结  47-48
第四章 NS仿真系统及其定向扩散路由算法的仿真实现  48-62
  4.1 前言  48
  4.2 NS仿真系统  48-51
    4.2.1 NS仿真系统基本原理  48-50
    4.2.2 NS仿真的方法和一般过程  50-51
  4.3 定向扩散路由算法  51-53
  4.4 仿真及结果分析  53-61
  4.5 本章小结  61-62
第五章总结与展望  62-64
  5.1 本文工作总结  62
  5.2 问题与今后的工作  62-64
参考文献  64-70
发表论文  70-72
致谢  72-74

基于能量均衡和区域重要程度的WSN节点配置算法研究

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