基于WSN的能量有效性路由算法的研究

能量有效性是无线传感器网络的主要性能指标,网络层能量有效性路由算法的研究,是解决WSN能量有效的主要研究方向.通过MHRA路由算法,对WSN能量有效性路由算法的设计和实现,进行研究和分析.     

无线传感器网络中基于Convexhull的能量空洞避免路由算法

提供了一种绕过无线传感器网络“能量空洞”的方法(CHA方法),可以用来找到绕过能量空洞的最优节点路由路径。在数据包从源节点传递到目的节点的过程中,通过遇到能量空洞,先勾勒出空洞范围,再基于凸壳(Convex hull)找到绕过能量空洞的最优节点路由路径。仿真结果表明,该算法优化了能量空洞绕洞路由路径,有效提高了无线传感器网络传输效率,减少了无线传感器能量损耗和信息传递的延迟。     

基于剩余能量和距离的WSN混合路由算法

针对低功耗自适应集簇分层型协议(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)在簇头选举和数据传输过程存在的不足,提出了一种基于剩余能量和距离的WSN混合路由算法.算法在分簇建立阶段,综合考虑节点剩余能量和簇头到基站距离2种因素对无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)分簇的影响,采用了2种因素乘积形式对阈值(n T)进行修正.在数据传输阶段,采用混合路由方式进行数据通信,即比较节点到簇头、基站的距离,当节点距离基站较近时,节点直接与基站进行通信,反之,则通过簇头与基站进行通信.结果表明,考虑剩余能量和距离的混合路由算法的网络性能较为优越,其网络生命周期和基站接收数据包数量较传统LEACH算法都有较大提高.     

基于非精确信息的QoS组播路由遗传算法

提出了一种新的启发式遗传算法以求解基于非精确状态信息的QoS组播路由选择问题.该算法以基于非精确状态信息的单播QoS路由算法PC-ISI (premise-controlled,inaccurate state information)为基础,将基于非精确状态信息的QoS组播路由问题与遗传算法有机结合,通过初始群体的筛选、自适应罚函数的运用以及启发式交叉和变异等一系列策略,能有效地提高算法的搜索能力和收敛速度.仿真实验也说明该算法性能良好.     

基于三维静态空间的BGAF路由协议设计及实现

在分析GAF算法在水下通信过程中存在的问题的基础上,针对水下无线传感器网络的特点提出了BGAF分簇算法,描述了BGAF分簇路由协议的特点及BGAF算法相关模型,设计并完成了BGAF路由协议设计.     

基于三维静态空间的BGAF路由协议设计及实现

在分析GAF算法在水下通信过程中存在的问题的基础上,针对水下无线传感器网络的特点提出了BGAF分簇算法,描述了BGAF分簇路由协议的特点及BGAF算法相关模型,设计并完成了BGAF路由协议设计     

一种MANET中基于位置的可信路由

摘要： 由于基于距离的位置辅助路由算法无法抵御恶意节点拒绝服务攻击(denial of service, DoS)的安全漏洞,引入信任度量,将信任模型加载到路由发现中以解决恶意节点对路由的DoS攻击. 改进的基于信任的安全位置辅助路由利用节点的直接信任度和推荐信任度来避免信任值低的恶意节点加入路由转发工作. 仿真结果表明,ST-LAR(secure trust location-aided routing)能更有效地抵御恶意节点的DoS攻击,并在平均端到端时延、分组成功投递率、吞吐量等方面优于DBLAR.     

基于三阶累积量的水声信号时延估计研究

针对海洋探测接收信号信噪比低导致水声信号时延估计困难的问题,提出了将三阶累积量的一维切片作为高阶统计量进行时延估计的新方法。该方法通过希尔伯特变换,对相关峰进行锐化处理,提高了时延估计精度。与直接相关法相比,此方法不仅可以在较低信噪比下获得良好的时延估计效果,而且可以抑制相关背景噪声和非高斯噪声干扰的影响,计算机仿真和水池实验验证了此方法在较低信噪比和背景噪声为相关噪声及非高斯色噪声情况下的有效性。此方法为海洋探测中微弱回波信号的时延估计提供了一种新的技术途径。     

时变水声信道对通信的影响

水声信道的时变和频变特性是影响通信性能的重要因素,基于此,对水声信道的时变特性进行研究。使用一阶自回归(AR)模型对水声信道进行建模,通过信号多径比(SMR)来衡量时变信道的多径衰落程度,提出一种衡量时变信道下Rake接收机性能的标准和DSSS系统下的等效SMR,并研究时变信道对Rake接收机的影响和直接序列扩频(DSSS)对时变多径信道的改善,以期为时变信道仿真提供一些有益的参考。     

基于FRFT算法的移动平台水声信道编解码技术研究

本文提出基于LFM-FRFT(线性调频-分数阶傅里叶变换)的联合信道编解码方式,在接收机端通过检测LFM上下扫频来解码通信体制。LFM信号具有不敏感性,而FRFT通过分数阶域能够有效检测LFM信号,达到解决多普勒引起的接收机信道不匹配问题。     

能量优化和负载均衡的QoS按需路由协议

摘要：针对移动ad hoc网络对QoS的要求,提出一种能量优化和负载均衡的QoS路由协议. 综合整条链路的能量 和负载信息生成QoS参数,根据QoS选路算法建立链路. 结合距离信息控制路由请求分组的广播方向,并在中间节 点设置能量和队列阈值作为路由请求分组转发的限制条件,减少不必要的路由开销. 在路由维护阶段利用节点的能 量信息限制路由的本地修复,避免能量即将耗尽的节点继续参与路由发现. 该算法同时优化了路由选择机制、中间 节点转发机制和路由维护机制. NS2仿真结果表明,提出的协议在投递率、归一化路由开销和端到端延时方面均表 现出良好的性能.     

基于改进遗传算法的车辆路径问题研究

车辆路径问题是一个典型的组合优化类问题,而传统的算法无法满足顾客需求对物流运输提出的要求.遗传算法是求解此类问题的方法之一,针对遗传算法容易出现早熟收敛,以及车辆运送的时间限制,该文采用改进的遗传算法对有时间窗的车辆路径问题进行分析,实验验证了算法的有效性.     

正交频分复用水声通信的判决信道均衡算法

复杂的水声信道会对正交频分复用子载波产生幅度衰落和相位畸变. 针对信道时变和插值带来的误差对信道估计的影响,提出了一种基于判决的水声信道均衡算法. 该算法采用差错控制编码作为判决方式,将判决后的数据作为导频进行信道均衡,根据信道环境的不同分为判决迭代均衡和判决二次均衡两种方式. 仿真和湖上实验结果表明,该算法在不降低频带利用率的情况下可以有效提高系统性能.     

一种新的无线网状网可信路由

由于现有信任模型不能直接应用于无线网状网,为此提出了一种基于主观逻辑的信誉模型. 该模型不但能监测和隔离WMN中的恶意节点,而且能区分恶意丢包和由于链路质量造成的丢包. 将该模型应用到无线电度量的按需距离矢量路由协议(RM-AODV)中,得到了一个可信的路由协议T-AODV. 仿真结果表明,所给出的机制能有效抵御黑洞、灰洞等网络攻击,提高网络可靠性、鲁棒性及安全性. 网络中存在的恶意节点越多,这种优势越明显.     

基于传输半径倍数的无线传感器网络交替路由

针对无线传感器网络能量有效性问题,提出一种基于传输半径倍数的交替路由算法(TSMAR). 算法计算出节点与信宿之间的距离,确定距离与传输半径的下整数倍数,然后根据倍数的奇偶性交替转发数据,同时抑制远离信宿或与发送节点距离较近的节点转发数据. NS仿真验证表明,与BPS算法相比,TSMAR算法减少了转发节点数,提高了网络能量有效性,延长了网络寿命.     

无线Mesh网上机会路由协议的分析与改进

无线Mesh网上机会路由协议是一个研究热点. 现有机会路由协议大多采用固定速率数据发送方式和端到端数据应答方式,因而产生了网络拥塞和大量数据重传等问题. 该文针对以上问题提出一种建立在机会路由内部的速率控制方法,同时引入一种循环轮转的数据发送方式. 文中提出的速率控制方法充分考虑了无线链路的质量和机会路由无固定传输路径的特点,通过比较本地和邻居的数据“实际”缓存长度来检测局部网络的拥塞状况,调节各节点的数据发送速率以达到拥塞控制的目的. 循环轮转的数据发送方式在保证数据传输可靠性的同时减少了由于应答数据丢失造成的不必要重传,从而提高了端到端的数据吞吐量和资源利用效率. 仿真实验表明,与具有代表性的机会路由协议MORE相比,改进后的机会路由协议在多种场景下均获得明显的性能提升.     

一种有约束的多层布线通孔优化算法

提出一种以多层布线的通孔优化为目标、同时满足相交约束的算法. 当群体收敛到一定程度时,根据惩罚项选择个体,直到产生完全满足约束条件的可行解. 让群体在可行解的范围内进行精确搜索,得到全局最优解. 采用稳态繁殖和最佳个体保存法提高算法的效率. 该算法可避免产生不可行解,解决收敛速度和全局搜索性之间的矛盾,得到满意的通孔优化效果.     

基于多径路由的无线Mesh网可靠性评估

为了有效评估无线Mesh网络的可靠性,提出一种基于多径路由的网络可靠性评估方法. 研究无线Mesh网络的高移动性和链路失效率,以及多径路由附带的多径衰减对网络可靠性的影响. 实验表明,在无线Mesh网络中利用多径路由比分解路径的网络可靠性高,链路生命周期比传输流量的生命周期短,这对于降低端到端时延和提高整个网络的可靠性有重要意义.     

基于对角递归神经网络的非线性逆动态控制

采用2个对角递归神经网络(DRNN)构成非线性逆动态控制系统，一个用作辨识器，逼近系统的正模型，为逆动态控制提供系统的灵敏度；另一个用作控制器，逼近系统的逆动态模型，再与原系统串联组成伪线性系统．仿真结果表明该控制方法实现了对非线性系统的有效控制。     

实现节点负载均衡的无线传感网能量高效分簇方法

分析了分簇无线传感网中的负载不均衡问题,提出了一种实现节点负载均衡的无线传感网能量高效分簇算法. 根据网络模型计算出最优网络分簇数量,通过调整节点的通信半径来控制网络分簇的大小,以分布式周期性迭代的方法竞争选举簇头,形成合理的网络拓扑结构. 不同网络条件下的仿真实验证明,该算法能有效地均衡网络节点负载,从而降低节点能耗,延长网络生存时间,其性能优于典型的无线传感网分簇算法LEACH和HEED.