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。     

狭长域无线传感器网络动态能量均衡控制

针对基于连通支配集的无线传感器网络拓扑构造算法在狭长域环境应用中会存在能量失衡的问题,提出了狭长域无线传感器网络动态能量均衡控制方法。该方法基于A3、A3Cov、EECDS和CDS Rule K等经典拓扑构造算法,将节点动态能量均衡的方法融入到上述算法之中,并对介数中心性重要节点进行了缓冲管理。在狭长区域内布置随机网络,对基于介数缓冲的动态能量均衡拓扑控制算法进行了仿真分析。结果表明,该算法能够更加充分利用节点能量,延长了网络寿命,提高了狭长域无线传感器网络的整体性能。     

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。     

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。     

改进的网络路由协议低功耗自适应分簇算法

LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy低功耗自适应算法)是无线传感器网络层次型路由协议中最重要和最具代表性的算法之一。通过对经典分簇路由算法LEACH的分析,针对LEACH算法中簇首分布不均匀、簇首与基站之间只能采用单跳路径的缺点,在簇首选择方式、簇首与基站的通信方式两方面进行了改进,并对LEACH算法及改进后的算法进行了仿真试验。仿真结果表明:该算法能有效地降低无线传感器网络节点的能量消耗,延长了网络存活时间,提高了传统LEACH算法的性能。     

基于拓扑势支持的恐怖组织成员威胁度算法

用模糊网络对恐怖组织进行建模,在对节点和边的模糊值进行抽象的过程中,综合考虑了恐怖成员的固有属性和成员联系的固有属性,以及两者之间的约束;引入了拓扑势的概念,分析拓扑势的物理意义和形成过程,提出了拓扑势支持的概念;在此基础上得到基于模糊网络的拓扑势支持的计算方法,并用此来测量恐怖组织成员的威胁度;最后,通过一个实际案例,计算并证明了该算法的有效性和合理性。     

基于动态代理群的军事电子信息系统监控

目前军事电子信息系统正从以平台为中心向以网络为中心转变,为了适应扁平化的互联结构和对接入信息栅格各种装备的有效管理,将网络管理技术和分布式技术引入军事系统监控之中,提出了一种动态的基于代理群的监控思想;在给出代理群概念的基础上,对其动态组群策略进行了探讨;提出了一种高效的群首选举算法,解决了在易损军用系统中群首选举的容错性问题;同时介绍了代理群中相关代理实体的构造.     

基于动态粒子群小波动态加权多模盲均衡算法

为了提高对高阶正交振幅调制 (QAM) 信号的均衡效果,提出了基于动态粒子群优化(DPSO)的小波动态加权多模盲均衡算法(DPSO-WTDWMMA). 该算法将DPSO算法和正交小波变换结合起来应用于动态加权多模盲均衡算法(DWMMA)中。利用DPSO对均衡器权向量进行优化,利用正交小波变换降低输入信号的自相关性,利用动态加权多模算法来选择合适的误差模型匹配发射的QAM信号,降低了稳态误差。理论分析及水声信道仿真结果表明：DPSO-WTDWMMA算法可获得较快的收敛速度和较低的稳态误差。     

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.     

An Efficient Communication Key Management Solution for MANET

An efficient communication key management scheme to mobile ad-hoc networks （MANET） based on the ideas of threshold cryptography is proposed, local-TTP and location-based virtual network infrastructure. The protocol is built upon a combinatorial formulation of the group key management issue. Primary features of the scheme include independently computation group keys by using a hash function and the mapping of nodes for group keys. Also, the proposed scheme scales well and supports dynamic setup and management of arbitrary structures of secure group communication in MANET.     

高阶多智能体网络在固定和动态拓扑下的一致性分析

针对已有的一阶有向网络一致性分析结果在高阶网络的应用问题,从图论角度入手,给出了高阶多智能体网络一致性分析的新结果。通过模型变换,在一定条件下,将个体动态为高阶积分器模型的有向网络的系统矩阵变换为具有零行和的Metzler矩阵。由此采用图论、非负矩阵理论和控制理论工具,将一阶有向网络的一致性分析结果拓展到了高阶情况。针对固定拓扑,分别给出无领航和领航—跟随两种情况下的一致性条件及一致状态。并且证明动态拓扑情况下,在有限的拓扑切换时间间隔内,若有向图联合具有生成树,则整个闭环动态网络实现渐近一致。仿真实例和多车辆编队控制仿真验证了分析结果的正确性。     

天基自组织网络分布式抗毁路由算法设计与研究

天基自组织网络是一种大时空尺度的复杂网络,具有节点数量庞大、组成复杂、星间拓扑结构高动态变化等特点。为保证网络信息传输的连续性,亟需设计一种能够尽量减少重路由的出现,并对网络故障情况及时给出准确响应的天基自组织网络路由协议。针对现有卫星路由算法使用的源端重路由方法中存在的时延大、丢包率高的问题,提出一种天基自组织网络分布式抗毁路由算法,以最小化端到端时延为约束求解最优路径,并通过断点续传的方法可以在失效节点处重新探测一条到达目的节点的路径。仿真结果表明,在节点可能失效的场景中,该算法以少量控制开销为代价,可以获得较好的数据传输率和时延性能,保证了路由的可靠性和抗毁性。     

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。     

基于概率方法的卫星网络链路自主检测

卫星通信将成为未来个人通信系统的一个重要组成部分。LEO/MEO( Low/MediumEa,Orbiting)是卫星个人通信网络的首选。针对使用星际链路的LEO卫星系统,提出一种基于异步传输模式(ATM)的鲁棒路由算法,只要源卫星与目的卫星之间存在一条通路,源卫星便可以与目的卫星通信。在这里关注的是路由算法中的链路检测部分,该算法通过构建离散时间动态虚拓扑图,源卫星能够自主地、实时地检测出最可能出现故障的链路范围,并通过快速的测试可精确定位故障链路。通过在卫星网终上的仿真表明,该算法具有实时性、精确性且可能不占用或只占用很少的额外带宽。     

一种改进的移动自组织网多路径路由协议

在移动自组网中,相比于单路径路由协议,多路径路由协议通过建立和维护多条备用路径,可以有效地减小通信中断的概率,降低端到端的时延。然而,目前对备用路径数目的分析方法不适合于复杂多变的无线自组网络传输环境,而且现有多路径路由协议难以满足混合业务中不同业务对传输质量的不同要求。为解决上述问题,对单路径与多路径路由协议进行建模研究,分析维护备用路径数目参量对多路径路由协议性能的影响;基于此建模分析的结论,提出一种面向业务的多路径路由协议,根据不同业务的服务质量（QoS）需求,综合考虑跳数、平均连接度、最小带宽等参数,选择针对本业务QoS需求的最优路径。仿真结果表明,调整权值系数,数据类业务的投递率最多可提高25%,语音类业务的平均时延可减少10%~20%,证明该协议针对不同业务能选择性地带来时延、可靠性、可用带宽等性能的提升。     

Ad Hoc网络移动模型研究

Ad Hoc网络是一种临时快速自动组网的移动通信技术,广泛地应用在军事通信与应急通信中;网络节点移动模型是Ad Hoc网络研究的基础,在多数现实情况中节点的运动是有规律的,并随之出现了许多不同的移动模型;对现有移动模型进行了分析梳理,总结了移动模型存在的问题并指出其发展方向,对Ad Hoc网络研究具有一定的参考价值.     

基于复杂网络的装备维修保障协同效能优化设计

装备维修保障系统的网络化对保障效能分析与设计提出了新的挑战。本文针对该问题,引入复杂网络的描述与分析方法,分析了现代维修保障系统的网络化特性,建立了维修保障系统的网络模型。通过分析拓扑结构特性与动态演化对维修保障系统协同效能的影响,基于双层立体加权网络,建立了维修保障的动态演化模型,以协同效能最大为目标,提出了保障网络最优演化算法,设计了效能最大的保障网络。最后通过某型装备维修保障系统验证了该方法的可行性,比较分析结果表明,该方法可以获得较大的维修保障协同效能。     

基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划

针对移动机器人路径规划中传统蚁群算法容易出现停滞现象、收敛较慢的问题进行研究。采用局部更新规则和自适应方法,构建了移动机器人在迷宫中的动态路径规划模型。通过计算机仿真和电脑鼠机器人实际行走实验表明,在场地复杂的情况下,该算法可以有效地规划出全局最优路径,加快规划速度,满足实际应用需要。     

纯电动环卫车整车控制器开发

针对某纯电动环卫车,设计开发了一套性能优良的整车控制器,包括硬件电路组成、软件算法及整车CAN网络拓扑结构.通过实车试验验证,证明了该整车控制器软硬件的可行性和控制策略的科学严谨性.