無線傳感器網(wǎng)絡(luò)演化模型與抗毀性研究.pdf

1、無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSNs)是一種自組織的、面向多任務(wù)的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通常由成千上萬個微型傳感器組成，被密集灑落或安置在某個監(jiān)控區(qū)域中，以協(xié)作方式從周圍環(huán)境中感知、采集和處理信息，完成覆蓋區(qū)域的實時監(jiān)控。這些傳感節(jié)點體積小、成本低且有較強的自組網(wǎng)能力，在軍事以及其它生活領(lǐng)域有著普遍的應用遠景。可是這些傳感節(jié)點能量有限，且通常安置在比較惡劣環(huán)境中，很容易造成節(jié)點故障，導致網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生變化，從而影響網(wǎng)絡(luò)的整體性能。因此，設(shè)計一種好的拓撲結(jié)構(gòu)對改

2、善WSNs抗毀性具有重要意義。本文主要對WSNs的發(fā)展背景、研究現(xiàn)狀、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征以及其實際應用做了簡要概述；其次介紹了復雜網(wǎng)絡(luò)中的三個經(jīng)典模型(即隨機網(wǎng)絡(luò)、小世界網(wǎng)絡(luò)、無標度網(wǎng)絡(luò))的相關(guān)基礎(chǔ)知識及實際應用，同時還列舉出一些常用的評價網(wǎng)絡(luò)抗毀性能的拓撲參量。為改善WSNs抗毀性，本文提出以下解決方案：
　　1)基于復雜網(wǎng)絡(luò)理論，提出一種關(guān)于節(jié)點度、剩余能量、傳輸距離的網(wǎng)絡(luò)演化機制(簡稱DEDA模型)，該機制在優(yōu)先連接的過程中不僅考

3、慮了度和剩余能量，還加入了節(jié)點間的傳輸距離因素，并且將原有模型的一步連接分為兩步連接過程。同時利用四種拓撲參量(節(jié)點度分布、網(wǎng)絡(luò)最大連通子圖大小、最大連通子圖平均最短路徑長、網(wǎng)絡(luò)傳輸效率)評估網(wǎng)絡(luò)的抗毀性能。利用計算機仿真技術(shù)，比較了EAEM模型和DEDA模型演化所形成的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)在面對隨機和故意攻擊時的抗毀能力。實驗結(jié)果表明，DEDA模型提供了更好的抗毀性。
　　2)基于MATLAB GUI的WSNs抗毀性分析的仿真系統(tǒng)設(shè)計。