三峽庫(kù)區(qū)水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化算法.pdf

1、三峽庫(kù)區(qū)水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化算法⑧重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(專業(yè)學(xué)位)學(xué)生姓名：趙貞貞指導(dǎo)教師：仲元昌副教授學(xué)位類別：工程碩士(電子與通信工程領(lǐng)域)重慶大學(xué)通信工程學(xué)院二O一二年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要三峽工程自竣工以來(lái)，給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了許多福澤與便利，但與此同時(shí)，三峽庫(kù)區(qū)的水環(huán)境污染情況也目益嚴(yán)重。隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中的不斷深入，基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三峽庫(kù)區(qū)水環(huán)境監(jiān)測(cè)的相關(guān)技術(shù)研究成為熱門(mén)。針對(duì)無(wú)線

2、傳感器網(wǎng)絡(luò)能量供給有限的特點(diǎn)，使全網(wǎng)生命周期延長(zhǎng)的節(jié)能策略是研究的重中之重。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能策略包括節(jié)能路由策略、覆蓋優(yōu)化策略以及數(shù)據(jù)融合策略等。本文以三峽庫(kù)區(qū)水環(huán)境監(jiān)測(cè)為應(yīng)用背景，尤其針對(duì)三峽水庫(kù)的大規(guī)模區(qū)域特性，研究無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化策略。在分析和總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，提出一種基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化策略。首先，對(duì)三峽庫(kù)區(qū)水環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用背景進(jìn)行調(diào)研，針對(duì)實(shí)際監(jiān)測(cè)環(huán)境的“監(jiān)測(cè)面積大、分布廣”的區(qū)

3、域特性，并考慮實(shí)現(xiàn)成本，選取混合型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型，充分利用國(guó)內(nèi)外已取得的研究成果，將粒子群優(yōu)化算法作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化策略。針對(duì)現(xiàn)有覆蓋優(yōu)化算法存在早熟、收斂性差以及易陷入局部搜索的缺點(diǎn)，在標(biāo)準(zhǔn)粒子群優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上，提出帶收縮因子的混沌白適應(yīng)粒子群優(yōu)化算法(CCAPSO)。該算法基于帶收縮因子的粒子群優(yōu)化模型，使用改進(jìn)的混沌Tent映射對(duì)群體的初始狀態(tài)做初始混沌化，并用產(chǎn)生的混沌序列代替原有算法模型中的隨機(jī)參數(shù)；同時(shí)，引入

4、聚集度指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法具有更好的優(yōu)化特性。在完成上述算法研究的基礎(chǔ)上，提出基于該算法的混合型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化策略，以三峽庫(kù)區(qū)水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)為實(shí)際應(yīng)用背景搭建數(shù)學(xué)模型，提出新的覆蓋布爾因子概念，構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化覆蓋模型。實(shí)現(xiàn)對(duì)三峽庫(kù)區(qū)水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的混合型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化。理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本文提出的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化策略，能夠適用于大規(guī)模特性的三峽水庫(kù)，并有效提高無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋