一种基于GAF拓扑控制的加权质心定位算法

针对无线传感器网络节点定位的能量均衡问题,提出采用蜂窝结构GAF算法进行拓扑控制的基础上,使用改进的加权质心算法进行节点定位。该算法通过区域划分增加信标节点选择的有效性,通过对距离加权减少多径效应影响。性能分析和仿真结果表明该算法可构造良好的网络拓扑结构,均衡节点能耗,延长整个网络的生存周期,提高节点定位精度,在密集型网络中可获得良好的定位性能。 更多还原     

基于多目标优化的无线传感网无干扰分簇算法

为减少无线传感网的网络能耗并延长网络寿命,提出了一种基于多目标优化的无线传感网无干扰分簇算法(interference-free clustering algorithm,IFCA)。该算法在保证簇间无通信干扰的前提下,将网络能耗和网络覆盖作为优化目标,使用遗传算法和非支配排序优化分簇方案。通过仿真实验分析了节点数量、监测点数量、节点通信半径和节点覆盖半径对本文算法划分网络分簇的结果及无干扰分簇后网络覆盖的影响。仿真结果表明,本文算法适合于具有大量节点的大型无线传感网,在这种网络中,本文算法会智能设置传感器节点的角色,即成员节点、簇头节点和孤立节点,从而达到了对监测点的最优覆盖,实现了网络节能。     

基于离散粒子群的WSN分簇路由算法

在定义了包含邻居节点信息的粒子适应度函数的基础上,提出了一种基于离散粒子群(DPSO)的单跳路由分簇协议(DPSOCA).该协议应用DPSO优化簇首选择过程,采用无竞争开销的方式选举一组最佳节点担任簇首.研究结果表明,与LEACH算法相比,DPSOCA能有效地均衡网络节点的能量消耗和显著地延长网络寿命;采用k-收敛准则和增加惯性权重的随机性有利于提高网络寿命与收敛代数的性价比.     

一种聚簇重配置的传感器网络负载平衡算法

根据传感器网络的动态实时性,提出了聚簇重配置负载平衡算法(forced reconfiguration load balan-cing,FRLB).该算法对啦制重配置的系统框架进行了改进,实现了构建阶段和稳态阶段的两种均衡策略.采用一个簇中的节点数和在节点传输距离内的簇头数这两个指标来选择下一簇头;建立了基于契比雪夫不等式的负载平衡的衡量标准来均衡化网络内的能量消耗并减少通信拥塞.仿真分析表明,该算法相比其他网络资源和任务管理算法,能更有效减少热点并提高传感器网络的使用寿命.     

一种自适应占空比的目标跟踪策略

提出了一种自适应占空比的目标跟踪策略。策略的要点是:依据节点距离目标的距离不同,划分为占空比不同的3个区域:(1)工作簇。离目标最近区域的节点,节点占空比为1,因而具有较好的跟踪质量;(2)预测簇。目标预计移动的区域,节点保持较高的占空比,具有一定的目标跟踪质量,同时这些区域的占空比小于1,因而付出的能量消耗代价也有限。(3)正常区域。除以上区域外,其它区域为正常区域,其节点的占空比非常小,从而节省能量。更重要的是,虽然本文策略较好的提高了目标跟踪质量,但并没有降低网络寿命。其原因是:无线传感器网络近Sink区域的节点承担了所有外围区域节点数据的转发,因而其能量消耗高。而远Sink区域节点的能量消耗低而能量有剩余。因而,我们充分利用了网络中这部分巨大的剩余能量,使离Sink越远的区域,预测簇的面积越大,节点占空比越大,从而达到了目标错失率低,监测质量高的目标。经过理论与实验结果显示,我们提出的策略在目标跟踪质量,能量有效利用率上优于以往策略,而网络寿命与以往策略相当。     

无线传感器网络中的一种分布式能量有效成簇算法

为了延长无线传感器网络的生存时间,需要设计适合无线传感器网络特点的能量有效的协议。成簇算法能够减少无线传感器网络的能量消耗,对增强网络的可扩展性和延长网络的生存时间有着重要的作用。现有的算法对多路衰退的链路并不十分能量有效,针对这些算法的不足,提出了一种基于     

一种基于多普勒效应的拟牛顿室内定位算法

针对现有室内定位方法,根据目标节点在运动过程中与参考信标节点间产生的多普勒效应,得到一种距离差测量方法,避免了对目标节点与信标节点间时钟同步的要求.为实现此距离差定位,提出了一种基于拟牛顿法的室内定位算法.随机选取初始猜测值,得到一个测量点的距离差信息,由此迭代得到单个测量点坐标,再将所有测得的相对位置坐标进行整体迭代并调整初始位置,直到得到稳定的初始位置,实现定位.Matlab仿真结果表明,在信噪比SNR=10时,定位误差不超过0.5m.同时,为提高定位速度和成功率,尝试用粒子群算法求初始猜测值,进一步提高算法的性能.     

加速遗传算法在移动通信基站规划中的应用

基站分布规划是一个多目标优化问题,当基站数量较多时,寻优过程复杂且所需时间长,针对传统退火规划方法易陷入局部最优及不稳定等缺点,提出一种基于加速遗传算法的基站规划优化方法:在基站分布规划中同时考虑覆盖率和外界电磁干扰两个因素,寻找基站的最佳位置,建立基站选址问题的目标优化模型.仿真结果表明,加速遗传算法运行结果的适应度值为2.142,与传统算法相比,该算法的收敛速度快,最优解精度高,避免了早熟收敛,能够有效提供与网络建设要求相符合的最优基站位置分布方案,为实际工程应用提供参考依据.     

C@M12(M=Fe,Co,Ni)团簇稳定性与能量特征的密度泛函理论研究

在密度泛函理论框架下采用广义梯度近似和赝势平面波方法,研究了掺碳团簇C@M12（M=Fe,Co,Ni）的能量特性．所得结果表明：用碳原子替换一个金属原子将提高团簇的稳定性．碳原子在表面的结构比其在中心的结构更稳定,这与块体或大尺寸团簇情况相反．通过分析不同碳掺杂结构的能量分布,发现碳原子在这些过渡金属团簇中的熔解率大小的序列与其在块体中相同．     

一种基于网络编码的组播共享树算法

针对无线传感器网络中网络资源消耗过快和带宽利用不足问题,提出了一种基于网络编码的组播算法.算法在目标节点和源节点之间建立两条冗余路径,每个目标节点的冗余路径整合成了组播共享树,在冗余路径上利用Dijkstra算法选择编码节点,利用网络编码技术对数据编码传输.仿真结果表明该算法提高了网络带宽利用率,降低了网络资源消耗和传输时延.