無線傳感器網(wǎng)絡智能分簇算法的研究.pdf

1、密級桂林電子科技大學碩士學位論文碩士學位論文題目題目無線傳感器網(wǎng)絡智能分簇算法的研究(英文英文)TheResearchofIntelligentClusteringAlgithminWirelessSenswk研究生學號:122081919研究生姓名:胡錦艷指導教師姓名、職務:王改云（教授）申請學科門類:工學碩士學科、專業(yè):控制科學與工程提交論文日期:2015年4月論文答辯日期:2015年6月摘要I摘要無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)在軍事、環(huán)

2、境、生產(chǎn)、醫(yī)療等方面有著非常廣泛的運用前景。傳感器節(jié)點成本低、體積小，但是在無線傳感器網(wǎng)絡中，能量非常的有限。節(jié)點經(jīng)常被部署在無人值守的環(huán)境中，電池的供電得不到補充，所以人們?yōu)榱颂岣吖?jié)點的使用壽命，往往對如何有效的利用能量進行研究。WSN的硬件資源、技術(shù)資源都十分有限，由其自身結(jié)構(gòu)及組成可知，無線傳感器網(wǎng)絡的能耗主要是在通信上，本文算法研究的目的是延長網(wǎng)絡的壽命。本文的主要研究及創(chuàng)新有：在對WSN的基礎(chǔ)知識有所了解的基礎(chǔ)上，分別介紹了相

3、關(guān)智能算法神經(jīng)網(wǎng)絡的基本原理，基本思想，實現(xiàn)步驟。在WSN的簇首選舉階段，簇成員節(jié)點會將許多采集到的原始信息傳遞給簇首節(jié)點，勢必會造成簇首節(jié)點信息的冗余。在此階段利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡對冗余信息進行數(shù)據(jù)融合處理，提取出特征信息，再傳送給sink節(jié)點，能從根本上減少能量的消耗。提出了基于蟻群算法的改進路由算法（ACALE算法）。首先介紹了蟻群算法的基本原理，思想以及實現(xiàn)步驟，提出相應的簇間傳輸階段的路由算法模型和相關(guān)的實現(xiàn)流程圖。然后在原算法基

4、礎(chǔ)上加入了剩余能量、距離因子，兼顧了能量和距離因素，使得簇首信息沿著最佳節(jié)能路徑傳輸。通過和原算法對比，減少了能耗和平均距離。提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡和蟻群算法的路由算法（BPACA算法）。本文將兩個階段（簇內(nèi)、簇間）的優(yōu)化技術(shù)同時考慮進來，不僅在數(shù)據(jù)傳遞前減少了大量冗余信息的傳輸（從根本上減少能耗），而且在數(shù)據(jù)傳遞過程中縮短了信息的傳輸路徑。從源頭和路徑兩方面同時減少能量的開銷，最終達到節(jié)能的目的。實驗證明比LEACH的生命周期延長35