基于粒子群算法的組網(wǎng)優(yōu)化問題研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是由部署在指定區(qū)域內的若干傳感器節(jié)點通過運行相關組網(wǎng)算法構成的分布式無線網(wǎng)絡，是當今網(wǎng)絡研究領域一個重要的研究課題。由于無線傳感器網(wǎng)絡的運行環(huán)境較為惡劣，且其能量嚴重受限，因此設計出具有能量高效性的組網(wǎng)算法是解決無線傳感器網(wǎng)絡能量供應限制的首要目標。
　　本文首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的應用領域、研究現(xiàn)狀和相關概念。分析了現(xiàn)階段同構無線傳感器網(wǎng)絡的組網(wǎng)算法及其不足，在此基礎上設計了一種基于高效編碼方案的粒子群分簇組網(wǎng)算

2、法。最后結合網(wǎng)絡的實際工作背景對算法進行仿真，分析了該算法的收斂速度和組網(wǎng)性能。
　　針對無線傳感器網(wǎng)絡研究中如何實現(xiàn)整個網(wǎng)絡的最優(yōu)分簇和延長網(wǎng)絡生存期的問題，該組網(wǎng)算法以延長網(wǎng)絡生存期、實現(xiàn)各節(jié)點能耗平衡和提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸效率為目標函數(shù)，將網(wǎng)絡部署問題轉化為非線性規(guī)劃問題，并利用粒子群算法進行求解。仿真結果說明算法解決了無網(wǎng)關節(jié)點的同構傳感器網(wǎng)絡分簇形成和簇頭選擇問題，使各節(jié)點能耗更加平衡且高效，延長了網(wǎng)絡生存期。
　　針

3、對基于標準粒子群算法的組網(wǎng)方案在求解優(yōu)化問題過程中的不足，本文在此基礎上改進了標準粒子群算法中個體粒子的迭代更新策略，對整個種群執(zhí)行子群劃分操作，使各粒子在搜索過程中不但能夠參考全局最優(yōu)解和個體最優(yōu)解，還能夠參考其所在子群的全局最優(yōu)解，基于這一思路設計出多簇群協(xié)同進化粒子群優(yōu)化算法（CEBCPSO）。該組網(wǎng)算法改進原始算法的初始解生成策略、粒子更新策略并結合最優(yōu)分簇理論進行分簇操作和路由搜索。通過與標準粒子群算法進行仿真對比，分析了改進