学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

事件驱动型无线传感器网络数据融合算法研究

作　者: 李晓明
导　师: 赵林亮
学　校: 东北大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 无线传感器网络 数据融合 事件驱动 近源汇聚
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 32次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


无线传感器网络由部署在监测区域内的大量廉价的传感器节点组成,各个节点之间通过无线通信方式自组织形成网络系统,协作地进行感知、采集和处理周围环境或感知对象的信息,并发送给观察者。但传感器节点自身携带能量有限。为了降低节点能量消耗,在传感器节点发送或转发数据之前,应当尽可能地对数据进行本地处理,从而减少数据传输带来的损耗。数据融合算法可以有效地减少传感器节点间的数据通信,进而降低传感器节点的能耗,延长无线传感器网络的寿命。本研究主要解决事件驱动型无线传感器网络的数据融合问题。本文分析了事件驱动型无线传感器网络的特点,以及事件驱动型传感器网络中应用数据融合的方法。通过对传统算法的分析,在近源汇聚CNS算法基础上,对融合点选举和数据融合树建立等两个方面进行改进,本文提出基于树结构的近源汇聚TBCNS算法。(?)TBCNS算法缩短了数据融合点选举时间,并且在事件区域内多个节点上进行数据融合操作,延长网络寿命。在单一事件驱动的无线传感器网络条件下,结合该网络特有的数据特征,提出事件区域中心融合ACS算法。算法将数据特征值最大的节点作为数据融合点,并仅通过两次单跳广播便可以找到数据融合点并建立数据融合树。将本文设计的两种算法用MATLAB进行仿真。仿真结果表明,本文提出的TBCNS以及ACS算法在能耗、时延上较传统算法有显著改善。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 研究背景及问题提出  10-11
  1.2 相关领域研究现状  11-14
    1.2.1 无线传感器网络研究现状  11-12
    1.2.2 数据融合研究现状  12-14
  1.3 研究意义  14
  1.4 论文组织结构  14-16
第2章 无线传感器网络与数据融合综述  16-32
  2.1 无线传感器网络相关概念  16-22
    2.1.1 无线传感器网络体系结构  16-17
    2.1.2 无线传感器网络节点结构  17-18
    2.1.3 无线传感器网络协议栈  18-20
    2.1.4 无线传感器网络特征  20-22
    2.1.5 无线传感器网络性能指标  22
  2.2 无线传感器网络中的数据融合  22-28
    2.2.1 数据融合的概念  22-23
    2.2.2 数据融合的作用  23-26
    2.2.3 融合度的概念  26
    2.2.4 数据融合与传感器网络路由的关系  26-27
    2.2.5 数据融合对传感器网络的影响  27-28
  2.3 无线传感器网络中数据融合的分类  28-32
    2.3.1 按融合信息量变化划分  28-29
    2.3.2 按融合级别划分  29
    2.3.3 按数据融合所在协议层划分  29-32
第3章 基于树结构的近源汇聚TBCNS算法  32-46
  3.1 事件驱动型无线传感器网络特点分析  32-33
  3.2 事件驱动型无线传感器网络数据融合算法分析  33-35
    3.2.1 数据融合算法的网络模型分析  33-34
    3.2.2 典型数据融合算法分析  34-35
  3.3 TBCNS算法思想  35-37
    3.3.1 TBCNS算法改进目标  35-36
    3.3.2 融合点选举策略  36
    3.3.3 数据汇报策略  36-37
  3.4 TBCNS算法设计  37-42
    3.4.1 初始化网络  38-41
    3.4.2 寻找融合点  41-42
    3.4.3 数据汇报  42
  3.5 TBCNS算法代价分析  42-44
    3.5.1 能耗分析  43-44
    3.5.2 时延分析  44
  3.6 TBCNS算法与CNS算法的比较  44-45
  3.7 本章小结  45-46
第4章 事件区域中心融合ACS算法  46-58
  4.1 单一事件驱动的无线传感器网络特点分析  46
  4.2 ACS算法思想  46-50
    4.2.1 降低融合树深度  47-48
    4.2.2 中心点选取策略  48-49
    4.2.3 使网络耗能均衡  49-50
  4.3 ACS算法设计  50-55
    4.3.1 初始化网络  50-51
    4.3.2 寻找融合点  51-55
    4.3.3 数据汇报  55
  4.4 ACS算法分析  55-56
  4.5 本章小结  56-58
第5章 仿真及结果分析  58-66
  5.1 仿真工具介绍  58
  5.2 仿真环境设置  58-61
  5.3 仿真过程及结果评价  61-64
    5.3.1 事件区域大小对算法影响  61-62
    5.3.2 数据融合度对算法的影响  62-63
    5.3.3 事件区域中心到SINK节点距离对算法影响  63-64
  5.4 本章小结  64-66
第6章 总结  66-68
  6.1 工作总结  66-67
  6.2 研究展望  67-68
参考文献  68-72
致谢  72-74
攻读学位期间发表论文及获奖情况  74

相似论文

  1. 基于微型无人平台导航多传感器信息融合算法研究,V249.32
  2. 基于无线传感器网络的电动汽车电池组综合测试技术研究,U469.72
  3. 多传感器组网及反隐身、抗干扰接力跟踪技术研究,TN953
  4. 传感器网络中渐变事件监测研究,TP212.9
  5. 无线传感器网络中定位攻击检测技术研究,TP212.9
  6. 基于功能节点的无线传感器网络多对密钥管理协议研究,TP212.9
  7. 基于LEACH的安全建簇无线传感器网络路由协议研究,TP212.9
  8. 无线传感器网络组播路由协议研究,TN929.5
  9. 基于地理位置的WSNs路由算法研究与改进,TN929.5
  10. 基于ZigBee技术的无线传感器网络研究与实现,TN929.5
  11. 海上平台消防系统研究,U698.4
  12. 一种自适应选择处理节点的时空查询算法,TN929.5
  13. 无线传感器网络MAC协议的研究,TN915.04
  14. 无线传感器网络节点定位算法的研究,TN929.5
  15. 城市照明管理系统中的时间同步方法研究,TM923
  16. 随机路由在无线传感器网络中的研究与应用,TN929.5
  17. 基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的研究,TN929.5
  18. 基于行为可信的无线传感器网络入侵检测技术的研究,TP212.9
  19. 基于区域的无线传感器网络密钥管理方案研究,TP212.9
  20. 基于zigbee的智能楼宇环境监测无线传感网络,TN929.5
  21. 基于无线传感器网络的农田环境监测系统路由协议的研究,TN915.04

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
© 2012 www.xueweilunwen.com