基于动态规划的无线传感器网络路由优化策略

为解决以往设计的无线传感器网络路由算法存在的不足,提出一种适合无线传感器网络的最短距离-最小 能耗路由算法。依据无线传感器网络最常用的能量消耗模型,通过设置节点剩余能量的动态调节因子,基于动态规 划方法建立网络模型,在每个阶段根据节点剩余能量动态调整决策集合,选择最短距离-最小能耗路由,并采用 Omnet++仿真软件进行实验分析。结果表明：该算法相对简单,在一定程度上能减少无线传感器网络的能耗以及延 长生命周期。     

能量高效无线传感器网络时间同步算法

针对无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）能量受限的问题,提出一种基于双向报文交换同参考广播报文相结合的能量高效无线传感器网络时间同步算法。采用交替回复信息时间同步算法（Repeating Message Alternatively Time Synchronization,RMATS）,同步阶段网络内节点可根据规则进行选择性回复时间同步信息。仿真实验结果表明,该算法能有效减少时间同步过程中信息包的发送量,节省能量的同时保证一定的时间同步精度,均衡单个节点的能量消耗,适用于对特定区域或重要目标进行长期监视的无线传感器网络系统。     

能量平衡的三维传感器网络重部署算法

无线传感器网络的重部署问题是无线传感器网络研究中的重要基础问题。网络的重部署可以提高网络的覆盖率,从而提高网络的整体服务质量。本文提出了一种适用于三维空间且考虑整体网络能量平衡的重部署算法。用此算法对传统的虚拟力算法进行了拓展,将其应用于三维空间。基于此算法,对现有重部署算法中存在的节点能量不均衡问题及其导致的结果进行了分析,并以此为基础对传统的虚拟力算法进行了修正,进而解决了重部署过程少数节点能量消耗过大的问题。     

无线传感器网络能量均衡混合拓扑维护策略

针对恶劣环境下无人值守的无线传感器网络能量受限特性,提出一种时间和能量混合拓扑维护策略,以达到实现节点能量均衡的目的。将拓扑控制分为网络初始化阶段、拓扑构建阶段和拓扑维护阶段,在随机部署和虚拟骨干网络构建的前提下,确立了能量和时间作为拓扑维护触发条件的合理性。仿真表明,所提出的混合拓扑维护策略使网络生命周期提升了44.6%,90%覆盖率结束时间增加了1.4倍,为无线传感器网络的节能部署提供了参考。     

一种能量平衡的无线传感器网络路由算法的设计

提出了一种用于无线传感器网络的能量平衡路由算法。该算法综合考虑了节点可用能量和传输代价，引入了不对称的上下行通信方式，使节点能量平衡消耗，能在大多数情况下延长无线传感器网络的运行寿命。     

基于无线传感器网络PEGASIS算法的一种改进方案

基于对LEACH算法分簇思想的研究,对PEGASIS算法进行了改进,提出了高能效的PEGASIS(HEE-PEGAS-IS)算法;新算法将网络划分成多个等宽区域,区域内节点成链,考虑节点剩余能量和节点与基站之间的距离,使各簇链的簇首节点依次成主链,由主链首节点与基站通信;仿真结果表明:与PEGASIS算法相比,改进后的算法能有效节省网络能量,延长无线传感器网络寿命,提高了数据传输总量。     

基于复杂网络理论的无线传感器网络的连通性

针对当前没有将复杂网络中的特征量综合应用到无线传感器网络之中的问题,提出了基于复杂网络理论的无线传感器网络连通性分析方法。该方法利用特征量对无线传感器网络进行拓扑性质研究,分析了随机撒点下的网络由一个连通巨片与若干少量的孤立节点和孤立片组成的特点。通过仿真研究了连通率随通信半径变化的规律,以及节点密度与连通性之间的关系。指出了网络连通率会在临界区间内迅速上升直至达到基本全连通,并在给定区域条件下确定了临界区间的具体值。基于平均度对连通性与覆盖率进行了仿真分析,给出了简化无线传感器网络拓扑结构的建议。     

基于跳数量化的无线传感器网络节点定位算法

为提高无线传感器网络节点定位精度,提出一种基于跳数量化的定位(MDS-HE)算法。将网络中节点的一跳邻居节点集合分割成3个不相交的子集,根据跳环分割的相交区域面积来估算节点间的距离,从而将整数跳数转换成实数跳数,转换后节点间实数跳数更能准确地表示节点间的距离;将实数跳数矩阵应用于多维定标(MDS)算法中,并且引入扩展卡尔曼滤波算法对节点坐标进行准确定位。在节点随机布撒的网络中,对提出的算法进行了仿真和实验分析。仿真和实验结果表明：在不同节点数量情况下,MDS-HE算法的性能优于距离向量定位算法和经典MDS算法,而且在锚节点足够多的条件下,MDS-HE算法定位更加准确。     

无线自组织网络协作时间同步优化算法

针对无线自组织协作网络时间同步算法同步误差大及能量消耗高的问题,在分析网络时间同步模型基础上,提出无线自组织网络协作时间同步优化算法。该算法利用指数延迟模型,通过构建时间同步似然函数,对成对节点的时钟偏移及时钟漂移进行联合估计;对网络进行三角剖分,通过染色确定参考节点,然后参考节点选取主节点,利用拓扑结构的自适应变化实现全网节点时钟同步;通过时钟联合估计及自适应拓扑建立协作时间同步优化算法,其整体执行保证节点通信链路时间同步。仿真结果表明,在所提三角剖分拓扑结构控制下,与传统分簇拓扑相比,协作时间同步优化算法在平均同步误差、同步算法能量消耗方面得到了性能提升。     

一种分簇无线传感器网络入侵检测算法

为检测出无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)被非法入侵而遭到毒化的节点,借鉴分布式系统的思想,将Lamport算法引入WSN入侵检测领域,提出一种基于分簇的无线传感器网络入侵检测算法,并对算法的几种情况进行说明.分析结果表明:该算法能在一定程度上检测出毒化节点,降低WSN系统的风险,提高其安全性和容侵性.     

多尺度分析技术在无线传感器网络节点定位中的应用

介绍了多尺度分析技术的原理和类型,结合几种典型的定位算法对基于多尺度分析的无线传感器网络定位问题进行了综述。通过对几种典型算法的分析和比较,讨论了多尺度分析定位方法的关键技术。最后结合最新的研究进展探讨了无线传感器网络节点定位的发展趋势。     

基于路径权值的多信道负载均衡路由算法

针对水文监测系统无线Mesh网络中传输数据流量大、路由节点固定的特点,提出基于路径权值的多信道负载均衡路由算法,通过对每条链路容量进行预测,以Dijkstra准则选择最优路径,达到对负载流量均衡分配、提高网络吞吐量的目的。OPNET仿真结果表明:新算法使信道资源得到充分利用,比AODV算法网络吞吐量提高了3倍,具有更小的传输延迟。     

基于Ad Hoc无线传感网络的三维智能组网优化算法设计研究

Ad Hoc无线传感网络(WSN)是一种无中心、自组织的无线网络。这种动态网络需要通过合适的组网算法生成拓扑结构以提高其稳定性。在多频率分级Ad Hoc网络结构中,簇头负责簇内成员节点之间的通信及簇头之间的通信,因此,如何选择出最合理的节点担任簇头成为分簇算法的关键问题。在现有的组网算法基础上,提出了一种基于三维预测模型的新型分簇组网算法,基于Matlab软件进行了仿真,构建三维网络拓扑结构,通过分簇算法生成分级网络,并对生成网络的簇头数及分簇平衡度进行分析。仿真结果验证了新型分簇组网算法的可行性,通过算法生成的分簇结构稳定。     

无线传感器网络多栅栏覆盖构建算法研究

无线传感器网络覆盖问题已经成为研究无线传感网络的重要问题。在目前主要研究的两种模型中,全覆盖模型能对监控区域的每一点都进行有效覆盖。栅栏覆盖仅对监控区域的水平方向布置传感器节点,可以在保证有效覆盖的同时,延长无线传感器网络的工作寿命。文中针对栅栏覆盖模型,提出新的栅栏构筑算法(district partition algorithm,DPA),它能在传感器节点部署区域构筑多条栅栏,实现多栅栏覆盖。仿真实验验证了该算法的有效性和高效性。     

风压无线传感器网络测试系统

基于无线传感器网络的风压测试系统,由传感器节点、微处理器模块、无线通信模块及外围接口电路组成.在监测区域部署的压力传感器,通过自组织方式构成无线传感器网络.各传感器节点采集的数据沿其他传感器节点逐跳传输或存储在汇聚节点.系统监测人员通过人机交互功能模块对该网络发出命令,读取监测数据,并以无线通信方式传输给上位机.     

基于信号强度的井下无线传感器网络蒙特卡罗移动节点定位算法

针对改进的井下蒙特卡罗算法定位误差大的问题,提出一种基于信号强度的井下无线传感器网络蒙特卡罗移动节点定位算法.利用信号强度的变化来判断节点的运动方向,根据前一时刻的节点位置以及运动速度矢量来构建采样区域,采用一跳信标节点对样本进行过滤.仿真结果表明:该改进算法的定位精度得到了明显提高,适合于井下定位.     

基于无线传感器网络动态簇的目标跟踪

着重研究了基于动态簇目标跟踪的两个关键环节：动态簇的组建和目标状态估计。在动态簇组建方面，提出了综合考虑节点感应信息和节点电量的簇头竞选方案；在目标状态估计方面，定义了包含信号测量强度的最近点( CPA)事件，并提出了基于该CPA事件的新型估计算法。结合这两个关键环节，本文给出了基于动态簇的无线传感器网络目标跟踪过程，包括动态簇的初始化、簇内数据聚合、目标状态估计、动态簇的重组、目标丢失检测以及目标恢复等。仿真结果表明：本文建立的目标跟踪系统具有失效概率低、网络寿命长和跟踪精度高等优点。     

基于接收信号强度的无线传感器网络质心定位算法

针对原有质心定位算法精度低、锚节点比例过高的缺点,提出了基于接收信号强度(RSSI)的无线传感器网络质心定位算法。该算法将基于RSSI的测距值作为权重引入质心算法,通过仿真实验探寻算法模型最优权值,并运用迭代思想降低网络锚节点比例,同时采用测距校正、算法修正和设置RSSI阈值约束三种措施来控制算法误差。仿真表明,改进算法在定位精度、成本控制和环境适应性上优于原有质心定位算法。     

无线网络中基于最高向量权独立集的分群算法

ad hoc 网络是多跳无线网络,网络节点通信不依赖于预先架设的固定设施,这种动态网络的重要特点是寻找好的路由算法,基于群的算法是最有效和可伸缩的.然而,由于高度动态拓扑且缺少固定架构,系统重构经常是不可避免的,因此,尽可能长时间使拓扑稳定是至关重要的.极大独立集(MWIS)是一个分群算法,用于将整个网络划分为群,每个群选举一个群首.基于MWIS,提出了最高向量权独立集(HVWIS)算法.首先,每一节点被分配一个向量权,其动机是要考虑相邻节点的多个因素;其次,算法使用了模糊决策模型.这样,群首形成了一个最高向量权独立集,确定了其拓扑和其稳定性.本文证明了HVWIS 算法的正确性并分析了其时间复杂度.     

基于蒙特卡罗的无线传感器网络战场目标定位模型

针对目前我军使用GPS全球定位系统存在的不足,在对无线传感器网络进行分析的基础上,建立基于蒙特卡罗（Monte Carlo,MCL）的无线传感器网络定位算法模型。分别对MCL、质心和Amorphous 3种算法进行比较,并以蒙特卡罗定位算法为例,研究估计误差与网络参数及算法间的关系。结果表明,MCL算法误差最小。