无线传感器网络节点故障诊断算法研究

针对无线传感器网络(WSN)中传感数据缺失或偏离真实值从而降低网络运行可靠性的问题,开展了关于WSN中各种节点故障的检测和诊断算法的研究,提出了基于SVDD的无线传感器网络Outlier检测、多尺度主元分析的WSN节点故障诊断算法,并进行了实验验证.实验结果表明本文方法能够有效实现对节点运行状态的监视和诊断,确保感知数据的准确性和完整性,提高网络运行的可靠性.     

两个多状态部件冷贮备可修系统可靠性分析

本文分别讨论了先故障先修理和具有强拆继续型优先修理权的两多状态部件冷贮备可修系统,在假定部件从正常工作状态转向各故障状态的故障率为常数、各维修时间服从任意分布的条件下,利用补充变量方法,求得了系统所有的可靠性数量指标.     

状态转移服从指数分布控制系统的SPN可靠性分析方法

得出一种分析状态转移从指数分布控制系统可靠性的方法,该方法利用扩展随机ｐｅｔｒｉ网模型来反映系统状态转移的概率关系,不但突破了以往对状态可逆的要求,而且不得到系统的瞬时可靠性情况,由于该方法是以控制系统中状态转移服从最常见的指数分布为条件,因而对分析系统的可靠性具有很强的实用性。     

一种多粒度传送网中的能量感知自适应疏导机制

在多粒度传送网中,可以通过业务量疏导将大量业务数据疏导进光层,从而有效提高带宽利用率和降低能耗。基于此,首先描述了一种能量感知的网络模型,并根据多粒度传送网的实际工作情况,引入网络行为的概念,分析了多粒度传送网的能耗情况。然后提出了能量感知自适应IP层优先疏导算法,引入了"旁观节点"的概念,旨在适当的时刻将网络中度数较低的节点调整为"旁观节点"状态,以使网络重载时新到来的业务能够不经过这样的节点。最后对所提出的算法进行了仿真实现,仿真结果表明所提算法与基准算法相比有明显的优势。     

基于人工免疫的无线传感器网络信任检测方法

针对传统的基于分簇的无线传感器网络(WSNs)信任评价模型中,簇头节点因负担大量的计算工作而降低网络生存时间的问题,提出一种通过人工免疫评估WSNs中节点信任值的方法。该方法运用阴性选择算法产生检测器,由基站根据检测器进行节点的信任检测,不需要簇头节点聚合成员节点的信任值,只要求簇头节点将成员节点的信任属性发送给基站,降低了簇头节点的负担,延长了WSNs的生存时间。仿真实验结果表明,该方法在延长网络生存时间的同时,与已有方法相比具有较高的检测率,在非信任节点数不超过40%时,检测率高于90%。     

Ad Hoc网络中基于链路故障的路由修复机制

针对已有的Ad Hoc网络中路由修复算法未考虑节点状态的不确定性、以单一节点作为路由查找目的地、恢复效率低等局限性,提出了一种基于链路故障的路由修复机制.该机制不是简单地认为移动节点自始至终都处于工作状态,而是每个修复节点将下游节点的状态变化所导致的路由失效作为选择路由修复策略的依据.根据状态变化分析了链路断开的原因,包括节点间相对移动、节点故障和节点关闭,从而选择不同的节点作为RREQ消息的目的节点.修复节点采用多目的地址的RREQ消息进行广播.通过数学分析和仿真表明,在不同的节点故障情况下,所提机制的平均路由建立时间可降低13%左右,平均控制开销可减小18%,这显示出机制具有更好的适应实际网络的能力.     

基于人工免疫的无线传感器网络信任检测方法

针对传统的基于分簇的无线传感器网络(WSNs)信任评价模型中,簇头节点因负担大量的计算工作而降低网络生存时间的问题,提出一种通过人工免疫评估WSNs中节点信任值的方法。该方法运用阴性选择算法产生检测器,由基站根据检测器进行节点的信任检测,不需要簇头节点聚合成员节点的信任值,只要求簇头节点将成员节点的信任属性发送给基站,降低了簇头节点的负担,延长了WSNs的生存时间。仿真实验结果表明,该方法在延长网络生存时间的同时,与已有方法相比具有较高的检测率,在非信任节点数不超过40%时,检测率高于90%。     

无线传感器网络多目标关联覆盖

针对多目标网络覆盖中传感器节点和目标的关联关系,依据数据挖掘中的关联规则挖掘技术,设计了多目标关联覆盖算法MTACA．考虑到能量的有效性,利用关联规则挖掘方法动态地确定目标集合和传感器节点集合,通过节点集合工作状态的转换完成目标的完全覆盖,延长了网络使用寿命．同时,改进了适应区域覆盖的PEAS算法,使其适应多目标覆盖的应用．通过仿真对MTACA和改进的PEAS算法进行了性能分析．结果表明：MTACA算法和改进的PEAS算法在目标完全覆盖能力和网络使用寿命上明显优于随机部署网络;MTACA算法在目标完全覆盖能力、网络使用寿命、网络剩余能量以及节点间能量消耗均匀性上明显优于改进PEAS算法．     

修理设备可更换且修理延迟的三状态可修系统的可靠性分析

研究了修理有延迟且修理设备可更换的两个三状态部件和一个修理设备组成的冷贮备可修系统.假定两个部件的工作时间服从指数分布,部件发生故障后的延迟修理时间和修理时间均服从一般分布,利用Markov更新过程理论和拉普拉斯变换工具,求得了系统的可靠性指标.     

离网型光伏电站阀控式铅酸蓄电池控制方式分析

阐述了离网型光伏电站蓄电池工作环境,介绍了该发电系统的主要控制方式,并提出了改进建议,以延长蓄电池使用寿命,降低成本,提高安全可靠性。     

基于耦合映像格子模型的城市轨道交通网络可靠性研究

为进一步提高轨道交通网络化背景下的系统可靠性,预防系统潜在客流风险,从复杂网络视角,分析了轨道交通网络可靠性及其加权客流网络可靠性。为衡量客流权重对网络可靠性的影响,构建了客流加权可靠性评价指标。利用上海公共交通卡数据,得到网络节点真实客流权重,以实际客流权重为参数,衡量客流加权网络可靠性。基于耦合映像格子（CML）模...     

基于转发节点的无线体域网动态信道研究

无线体域网(wireless body area network,WBAN)的信道特性对于传输速率、传输质量以及连接鲁棒性有很大影响.当前的研究主要是假设人体处于理想状态(静止状态)时的信道特性,这与实际情况中的动态信道不相符合,理想状态下的信道特性也不能反映人体真实的信道特性.为了使WBAN的研究能够更好地应用于实践,建立了步行和跑步两态三维成年男性的人体动态模型,在人体不同部位部署传感器节点模拟无线信道,并在适当部位引入转发节点,在2.4 GHz时计算对比不加转发节点和加入转发节点对动态信道特性的影响.仿真结果显示,人体姿势变化对无线信道特性有很大影响,姿势变化幅度越大对信道特性的影响越大;基于转发节点的信道路径损耗要小于未进行转发的信道路径损耗,合理部署转发节点的位置能极大改善人体处于动态环境下的信道特性,提高通信可靠性.     

基于滑动窗口技术的网络节点对可靠性评估

为了有效评估网络可靠性,通过计算网络节点对的可靠性,提出了一种利用节点有序排列的随机图模型来计算网络系统中节点对可靠性的新方法.该方法使用基于滑动窗口技术的递归算法,滑动窗口由数个连续节点构成.首先通过在单步中计算出窗口包含的所有节点的连通概率,其次窗口向前滑动一个节点,此过程重复,直至窗口到达最后的节点,此时的连通概率即可计算网络系统的节点对可靠性.仿真结果表明,该方法尤其适用于邻近节点间距很小的网络.算法最主要的优点在于降低计算复杂度.     

考虑容量的可靠性边界算法

结合网络的容量探讨了可靠性的边界算法。网络可靠性是通信网的重要性能指标，网络规模较大时求解可靠性的精确解非常困难。当网络规模较大时，求出符合精度的上下边界便可满足工程应用的要求     

通信网络各节点和链路重要性的客观评估方法

为了全面和客观地评估通信网各节点和链路的重要性,引入了归一化容量加权可靠性指标概念,并从通信网络总体及局部两个考察角度定义了指标,一个是研究网络全部节点之间可靠性的总容量归一化加权可靠性指标,另一个是只研究两指定节点间可靠性的最大容量归一化加权可靠性指标。研究出了求解网络全部路由的逻辑代数化计算方法,据此推出了适宜于计算机编程的可靠性指标计算的全套代数化计算方法,解决了人工计算繁琐的问题。以节点和链路失效对可靠性指标的影响程度作为评价标准,采取排序方法,实现了节点和链路重要性的客观评估。计算了一种典型拓扑结构通信网的可靠性指标,并从总体与局部角度分别得到网中各节点和链路重要性大小的排序结果。     

基于粒子群优化算法的井下目标定位方法

针对矿井结构复杂,井下未知节点定位存在信标节点布置冗余、定位精度低等问题,提出了一种基于粒子群优化算法的井下目标定位方法。根据矿井环境特点区块化布置信标节点,通过引入线性递减权重的粒子群算法对未知节点与信标节点的测量距离和估计距离的误差进行优化,降低定位误差。与四边测量法、加权最小二乘法和RSSI加权质心算法进行Matlab仿真对比实验。仿真结果显示:信标节点为5个,节点总数为15时,平均定位误差为0.877 m。高斯白噪声标准差取值范围从5递增到20,平均定位误差由1.21 m增长到4.65 m,增长幅度最小,抗噪性最好。信标节点密度由10%增加到40%,平均定位误差从2.82 m下降到0.76 m,定位精度明显好于其他三种算法,稳定性好于RSSI加权质心算法。定位精度更高,抗噪性更好,可靠稳定,在井下巷道环境中适应性更强。     

一种自适应扩展的虚拟网络映射算法

针对虚拟化网络环境中的资源分配问题,通过深度优先搜索遍历虚拟网络,构造相邻的虚拟节点队列.根据网络的拓扑结构以及节点和链路的资源状态,自适应地扩展物理网络拓扑结构,协调地将相邻的虚拟节点和其邻接链路映射到负载强度较低的邻接物理节点和物理链路上.仿真结果表明,AAG-VNM算法有效地降低了虚拟网络映射的资源开销,提高了物理网络资源利用率和虚拟网络请求接受率.     

基于可靠性指标的通信网链路重要性评估方法

为了全面和客观地评估通信网各链路的重要性,引入了归一化容量加权可靠性指标概念,并从通信网络总体及局部两个考察角度均定义了指标,其一是研究涵盖网络所有节点之间可靠性的总容量归一化加权可靠性指标,另一是只研究指定两节点间可靠性的最大容量归一化加权可靠性指标.研究出一套自成体系的可靠性指标计算方法,由于算法将所有运算环节均转化为代数或逻辑代数化计算,所以易于用计算机编程运算,解决了人工计算繁琐问题,论证了算法的正确性与合理性.以链路失效对可靠性指标影响程度作为评价标准,介绍了评估链路重要性的方法.通过算例详细计算一种典型拓扑结构通信网络的可靠性指标,并从不同角度评估了各链路的重要性.     

结构疲劳寿命及可靠度的神经网络预测方法

基于疲劳曲线,考虑应力范围的随机性,获得了结构疲劳寿命所服从的分布,计算出期望寿命的可靠度．采用人工神经网络后向传播BP模型,把应力范围与所期望的疲劳寿命作为输入节点,期望疲劳寿命的可靠度作为输出节点;或者把应力范围与所期望的可靠度作为输入节点,期望可靠度下的疲劳寿命作为输出节点,进行网络学习,建立应力范围、结构疲劳寿命及可靠度之间的关系,用于预测某应力范围下所期望可靠度的疲劳寿命,或者所期望疲劳寿命的可靠度．通过具体算例表明该方法正确,精度满足工程要求．     

改进的贪婪算法在无人机组网中的研究与应用

针对小型军用无人机平台小、速度快、能量有限导致的集群组网中节点生存时间受限、投递率低等问题,借鉴贪婪算法,提出一种复合权值的无线自组网路由算法。为减小边缘节点和低能节点对路径的影响,在算法中添加了边界评价因子和能量均衡2个优化参数对节点进行筛选,再利用Dijkstra算法的思想寻找网络中能量-拥塞复合权值最小的转发路径进行数据传输。仿真结果表明,与AODV算法和AOMDV算法相比,该算法在投递成功率、端到端时延、网络生存周期、路由开销方面均有良好性能。