基于改进GA和信任感知的无线传感器网络安全分簇路由协议

针对现有信任感知无线传感器网络安全路由协议局部决策导致整体安全性不足以及能耗和负载不均衡的问题,提出一种基于改进遗传算法的无线传感器网络信任感知安全路由方法.该方法中节点根据直接信任值、间接信任值、挥发因子和剩余能量计算得到综合信任值,以综合信任值最大、网络能耗最小以及负载均衡为目标,构建相应的适应度函数,并将簇头选择和路由搜索用单个染色体编码,通过改进遗传操作形成优化的下一代,从而找到最优的簇头集和每个簇头的最佳路由路径.仿真测试结果表明,该方法能保障网络安全,提高网络能量效率,均衡网络负载,延长网络生命周期.     

一种高效节能的无线传感器网络簇间多路径路由协议

基于簇的路由协议是无线传感器网络的研究热点,本文针对现有的簇间路由协议没有考虑网络负载的均衡,提出一种高效节能的无线传感器网络簇间多路径路由协议。该协议基于簇头节点到汇聚节点的最小跳数生成从簇头节点到汇聚节点的多条路径,根据簇节点的剩余能量和负载将数据通信均匀分布在不同的路径上,从而达到簇头节点间的负载均衡。仿真实验结果表明,该路由协议能有效地均衡网络负载,节省簇头节点能量,从而延长网络的生存时间。     

综合负载均衡与能量消耗的无线传感器网络分簇算法

针对目前无线传感器网络分簇算法的能耗不均衡、网络生命周期短等问题,设计一种综合负载均衡与能量消耗的无线传感器网络分簇算法.首先根据传感器节点与基站节点间的距离,将节点合理划分到相应的簇中;然后引入负载均衡因子,建立无线传感器网络的数据聚合路由,节约数据传输能量;最后采用MATLAB2014工具箱进行性能分析.结果表明,该算法的节点能量利用率较高,能保持传感器节点能量消耗的均衡,且网络生存时间较长.     

一种改进LEACH协议的仿真与研究

针对无线传感器网络LEACH协议在簇头选择、簇头与Sink通信方面存在的不足,以均衡能耗和节省能量为出发点,提出对LEACH协议的改进方案.假设协议中的簇头只能在路由节点中产生,感知节点只能就近成为簇成员,选举出的簇头之间需要再进行分簇,远离Sink的簇头作为靠近Sink的簇头的簇成员.仿真实验结果证明,改进后的协议有效地延长了网络的生命周期.     

一种基于蜂窝模型改进的分簇路由算法

为进一步提高无线传感器网络的能量有效性、网络可靠性并延长网络寿命,提出了一种基于蜂窝模型改进的无线传感器网络分簇路由算法。该算法引入正六角形蜂窝模型作为网络中传感器节点的分簇结构,并结合节点间的角度比和距离比感知位置自主选择簇头。仿真结果显示,该算法与传统的LEACH分簇算法和基于位置的GAF分簇算法相比,有效地抑制了孤立节点的产生,均衡了网络能量和负载,提高了网络能量有效性,确保了网络可靠性,延长了网络的生命周期。     

基于双簇头无线传感器网络分簇算法的研究

针对无线传感器网络分簇协议中簇头及附近节点能量消耗不均衡的问题,提出了一种基于双簇头的无线传感器网络分簇路由算法。该算法利用双簇头的网络模型来解决节点侦测信道消耗能量的问题;构造了适应值函数和能量消耗函数用于选择和优化簇头,提高网络能量消耗的均衡性,降低网络能耗。实验结果证明了该算法的有效性。     

一种基于能量和距离的多级能量异构传感器网络路由算法

为了能有效地利用节点能量的异构性,降低网络能耗、延长网络稳定周期,提出了一种同时考虑节点剩余能量和节点至基站距离的多级能量异构无线传感器网络的分簇路由算法.在节点簇间综合考虑簇头剩余能量及其与基站的通信能耗,以选择合适的下一跳路由节点.仿真结果表明,该算法可以有效地均衡网络能量消耗,延长网络稳定周期.该路由算法在维持节点存活个数、降低网络能量消耗及增加网络数据传输吞吐量等指标方面优于几种常见传感器网络路由算法,表明在综合考虑能量和距离等因素后能够获得比单一考虑能量或者距离的算法更优的运行结果.     

基于混沌遗传算法的无线传感器网络改进LEACH算法

针对传统LEACH协议及其改进方法能耗过高和负载不均衡的问题, 提出一种采用混沌遗传算法最小化无线传感器网络能量消耗的算法CGA-LEACH. 该算法通过构建新的考量能耗和负载的适应度函数, 采用条件约束的混沌映射生成实数编码染色体, 并用混沌遗传选择、 交叉和变异操作提高收敛速度, 找到最优簇头, 从而形成分布均匀、 能耗和负载均衡的簇结构. 仿真结果表明, CGA-LEACH算法能有效延长网络生命周期, 均衡网络负载, 提高网络能量效率.     

分层的无线传感器网络非均匀分簇路由算法

为解决无线传感器网络分簇路由算法因簇间长距离通信而带来的高能耗以及路由寻址复杂的问题,提出了一种基于分层的非均匀分簇路由算法。该算法对非均匀分簇算法进行了改进,在竞争半径的计算上同时考虑了节点的位置和剩余能量,以使簇头的负载更加均衡。采用层间多跳通信方式进行数据传输,不仅避免了节点的长距离通信问题,而且简化了数据转发过程。仿真实验表明：与低功耗自适应分簇路由算法和非均匀分簇算法相比,该算法能够有效地节约簇头的能耗,减少网络的系统能量开销,延长网络的工作周期。     

基于集中控制分簇的能量感知路由

针对无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)分层路由中节点能量受限、网络能耗不均衡的问题,提出了一种基于集中控制分簇的能量感知(Centralized Control Clustering based Energy-Aware,CCCEA)路由.首先,网络中所有节点将剩余能量和位置信息发送给基站,基站根据这些信息将网络划分为多个区域,形成均匀分布的簇;然后,采用集中控制的方式,根据能量和位置信息在各个簇中选择簇头,基站广播簇头节点和簇头数量消息,传感器节点根据接收到的信号强度加入最优簇,形成簇并进行数据传输.实验结果表明,与传统的分层路由相比,本文提出的改进路由算法能有效地平衡网络能量消耗和延长网络寿命.     

具有外扰和不确定项的分数阶非线性混沌系统的自适应滑模同步

研究非线性分数阶混沌系统的自适应滑模同步, 同时考虑外扰和不确定项的影响,  给出滑模函数和控制器的构造及自适应规则,  得到分数阶非线性混沌系统自适应滑模同步的充分条件, 将相同阶的相关结论推广到不同阶情形, 并用MATLAB数值仿真检验结论的正确性.     

基于对数型滑模面分数阶Rucklidge系统的自适应滑模同步

通过设计对数型滑模面研究不确定分数阶Rucklidge混沌系统的自适应滑模同步, 得到了不确定分数阶和整数阶Rucklidge混沌系统取得自适应滑模同步的两个充分条件.     

三维分数阶不确定混沌系统的自适应滑模同步

研究三维分数阶混沌系统的自适应滑模同步, 给出滑模函数的设计和控制器的构造, 得到三维分数阶不确定混沌系统的自适应滑模同步的充分条件, 将分数阶的相关结论推广到整数阶情形, 并用MATLAB验证结论的正确性.     

分数阶Sprott-F不确定混沌系统的适应滑模同步

研究分数阶具有不确定项和外部扰动Sprott-F混沌系统适应滑模同步, 通过构造合适的分数阶滑模面和控制律及适应规则, 得到分数阶Sprott-F不确定混沌系统取得适应滑模同步的2个充分条件. 结果表明, 分数阶Sprott-F不确定混沌系统在一定的假设条件下可取得适应滑模同步.     

具有无穷平衡点的分数阶新混沌系统的积分滑模同步

针对一类具有无穷平衡点的分数阶混沌系统,提出了一种新的分数阶滑模同步控制方法。在分数阶微积分的基础上,引入了一种新的非奇异分数阶终端滑模面,并利用分数阶Lyapunov稳定性定理,证明了在非奇异分数阶终端滑模面上误差系统能够在有限时间内稳定到平衡点;并通过设计合适的自适应控制律,得到同步误差轨迹能到达滑模面。数值算例表明了该方法的有效性。     

分数阶不确定四翼混沌系统的自适应滑模同步

基于自适应滑模方法研究了一类不确定分数阶四翼混沌系统的同步控制问题.分数阶导数采用Caputo的定义,通过设计非奇异的分数阶滑模面和控制器,给出了系统取得同步的充分性条件.研究表明,选取适当的分数阶滑模面及控制器,不确定分数阶四翼混沌系统的主从系统能取得混沌同步;文中给出了严格的数学证明和推理过程,数值仿真表明了方法的有效性.     

不确定大气分数阶混沌系统的自适应滑模同步

根据滑模理论研究不确定大气分数阶系统同步, 设计控制器和自适应控制律, 得到大气混沌系统取得自适应滑模同步的两个充分条件. 结果表明, 大气混沌系统在一定的假设条件下可取得自适应滑模同步.     

A self-adaptive synchronization controller for Liu chaotic systems

A kind of synchronization controller for Liu chaotic systems whose nonlinear components are subject to Lipschitz condition was proposed. By using Lyapunov function and linear matrix inequality technique, a self-adaptive synchronization controller was constructed for Liu chaotic systems. There are two components of our derived synchronization controller: linear and nonlinear component. Linear component is composed of errors of the state variables between driving-systems and responding-stems, and nonlinear component is a self-adaptive synchronization controller. a proof was given for proving the feasibility of this method, and numerical simulations of Liu chaotic systems show its effectiveness. Furthermore, this method can be applied to other chaotic systems, such as Chen systems, Lorenz systems, Chua systems and Rssler systems,etc.     

广义平移混沌系统的异结构同步

以广义平移混沌系统的两个子系统为例,基于Lyapunov稳定理论,利用自适应同步与滑模控制的方法,设计一个自适应非线性反馈控制器,以实现平移混沌系统Ⅰ与Ⅱ的异结构同步.数值仿真结果表明,该方法有效.     

整数阶混沌系统与分数阶半导体激光器系统的同步

为利用混沌同步提高通讯系统的安全性,以一个三维整数阶混沌系统作为驱动系统、分数阶半导体激光器系统作为响应系统,研究了二者之间的混沌同步.分析了2个系统的混沌行为,给出了不同相平面上系统的混沌吸引子;基于分数阶系统稳定性理论,为系统设计了合适的反馈同步控制器,实现了系统间的混沌同步;数值仿真验证了所设计控制器的有效性.