无线传感网络的元胞自动机自组织算法研究

针对无线传感器网络的自组织特性,该文基于源自生物学的元胞自动机理论,提出一种改进的分布式自适应无线传感器网络元胞自动机自组织算法。该算法将无线传感网络中的传感节点映射成元胞自动机中的元胞,基于所设计的转换规则,各个传感节点根据其邻居节点的活跃或休眠状态来控制自身状态的转换。仿真结果表明,在传感器节点分布较为密集的情况下,改进算法在保证网络拓扑连通性和覆盖性的前提下,减少了系统的能量消耗。     

基于可逆元胞自动机的图像加密算法

提出一种基于一维可逆元胞自动机（RCA）的新的图像加密算法,算法中可逆元胞自动机（RCA）规则和随机数据的应用使得图像具有更高安全性。可逆元胞自动机（RCA）加密算法将已知灰度图像变为二值图像,然后将其数据重新排列成一0-1序列,应用可逆元胞自动机（RCA）规则实现图像加密。灰度图像加密的仿真结果表明所提出的算法满足混合特性和扩散特性,一般的解密算法根本不可能对这种加密图像解密。     

基于元胞自动机的字符图像平滑

建立了字符平滑的元胞自动机模型,用于处理字符图像中常见的黑白噪声,通过分析元胞自动机的局部转换函数,编写了相应的演化规则和算法,最后利用MATLAB编程分别对不同的含黑白噪声图像进行了处理,平滑效果良好,并与传统中值滤波方法进行比较,说明将元胞自动机用于字符图像平滑是一种非常有效的方法,同时元胞自动机适合并行计算,该方法也为图像处理的VLSI电路实现提供了一种新的途径.     

元胞自动机仿真技术

元胞自动机仿真技术（ＣＡＳＴ）开创了探索复杂性的新途径，在材料、生物、物理等领域有广泛的应用前景，是发达国家激烈竞争的重大前沿学科领域，本文综述了ＣＡＳＴ的产生与发展过程，概括了仿真模型的构成要素，评述了ＣＡＳＴ的典型应用实例，着重指出了ＣＡＳＴ是对材料进行原子级微观辅助设计的强有力工具，最后，探讨了ＣＡＳＴ的特点：它抓住了简单性与复杂性这一对主要矛盾，从而触及并体现了其它有关矛盾，诸如局部与整体     

元胞自动机与计算机模拟

元胞自动机是时间和空间都离散、物理参量只取有限数值集的物理系统的理想化模型，在该系统中每个元胞都具有其内在状态，并由有限数量的信息位组成：近年来，元胞自动机模型应用于各个领域，特别在计算机模拟中取得了较大进展。本文将从介绍元胞自动机理论入手，探讨元胞自动机技术应用于计算机模拟。     

一种基于元胞自动机的安全多重图像水印算法

提出一种多重图像水印算法,利用元胞自动机和元胞自动机变换丰富复杂的性质增强水印安全．将图像分割成不重叠的子块,由混沌序号序列决定一个子块中将嵌入哪个图像水印,通过水印私钥对水印进行置乱加密和对子块进行二维元胞自动机变换,然后在低频系数中量化嵌入加密水印．实验结果表明,提出的算法有很好的安全性、不可见性和鲁棒性,多个水印的嵌入和提取互不干扰．     

基于元胞自动机法的晶粒长大模拟

采用元胞自动机（Cellular Automata，简称CA）法对晶粒长大过程进行了计算机模拟和分析．模拟结果表明，CA法能够较好地模拟晶粒长大过程，所反映的晶界迁移规律及其拓扑特征符合晶粒长大的物理机制，是一种简便、有效的模拟方法．     

基于元胞自动机的交通流分析

结合元胞自动机的理论,对车辆运行建立了交通流数学模型.通过C++软件描述了运行车辆除超车之外靠右行规则下,交通流量随换道概率变化的情况;通过Matlab软件进行仿真模拟,揭示了交通密度在右行规则控制下所形成的交通流的规律性.结果表明:在靠右行驶规则下,适当的转向概率和车速有利于交通流量的提升.     

二维异步元胞自动机计算机病毒传播

基于二维异步元胞自动机研究了计算机病毒传播,提出带有时延的计算机病毒传播模型.该模型能够有效克服以往基于同步元胞自动机的病毒传播模型难以考虑时延的问题,并且使研究者能够方便地通过调整参数达到模拟在不同拥塞程度网络中的病毒传播目的.研究结果表明,时延会使病毒传播的过程产生滞后现象,但不会改变其总体趋势.     

一种非完全初等元胞自动机模拟

提出了一种非完全初等元胞自动机模型，即奇偶元胞自动机，并根据该模型进行了大量的计算机模拟实验，其结果显示，该模型的内涵比一般的初等元胞自动机丰富。     

能量高效的水声传感器网络路由协议

为了解决水下声信道对网络性能的影响,在综合考虑了节点的剩余能量和信道传输质量的基础上,提出了一个基于链路质量估计的能量高效路由协议。该协议根据节点的可用能量、位置以及信道传输质量估计等因素确定转发节点,能减少信息的盲目转发,提高能量的利用率,均衡网络的能量消耗,从而实现了网络能量的平稳下降,有效地延长网络的生存时间。仿真结果表明,该协议具有能量利用率高,信道利用合理等特点,比无信道传输质量估计的协议能量利用率提高9%左右。     

基于轮作的无线传感网络链式路由协议

为了节省无线传感器节点能耗,延长无线传感网络的生存周期,提出一种基于轮流作业策略的RPB无线传感网络链式节能路由协议。该协议基于PEGASIS链式协议并结合GAF协议进行改进。仿真结果显示,在保证有较高网络覆盖度的前提下,相较于传统的无线传感网络PEGASIS、LEACH和EEPB等路由协议,RPB协议在节能上更为突出,且在传感节点死亡超过总数的一半时,能实现节点在网络中较为均匀的分布。     

RPDDP:一种能源有效的无线传感器网络路由协议

描述了不同的查询机制；分析了分布式数据处理算法及其能耗特性；提出了一种能源有效的路由协议RPDDP并给出了RPDDP的协议描述。RPDDP采用双向查询机制以节省路径建立过程的能源消耗；通过提供分布式网络数据处理有效地减少了通信开销；并且为用户提供能源节约和可靠性之间的折中机制。仿真实验结果表明与已有的传统查询机制相比，RPDDP的查询成功概率较高，平均每个分组的通信开销较低；当sink同时发送2个查询包时，网络性能最优。     

无线传感器网络中带惩罚因子的路由协议

该文针对路由协议在实际中的应用及存在的问题,进一步提出了带惩罚函数的最短路由协议。分析对比证明PSPRP算法与一般最短路由算法相比,具有能量均衡且低延时的特点,实验表明,该算法能使网络均衡,从而有效的延长网络寿命,获得更好的性能。     

基于蚁群算法的WSN路由协议研究

针对层次路由LEACH协议存在簇头分布不均,并且每次簇头轮换均在整个网络内进行,会造成耗能过多以及蚁群算法应用于LEACH协议建立簇间多跳路由仍存在能耗不均衡的问题,采用将网络节点进行区域划分,并将节点剩余能量作为参考因素,在区域内进行簇头节点的轮换选取的方法改进,并通过将节点能量引入到转移概率和信息素更新公式中,对蚁群路由算法进行改进,利用其建立从簇头节点到汇聚节点的多跳路由的最优路径.实验验证表明:与LEACH协议相比,改进协议整体上减少并均衡了能量的消耗,延长了无线传感器网络的生命周期.     

无线传感器网络安全路由协议分析

路由协议安全作为传感器网络系统安全中尤为重要的环节，是制约无线传感器网络其应用的关键。但是无线传感器网络自身存在的一些特性却为安全路由协议的设计和实现带来了很大的挑战。本文列举了网络层面临的各种攻击形式，从需求分析、研究现状等方面对路由安全问题进行了分析，并针对这些问题提出了路由设计建议，指出了未来的研究重点。     

基于概率的能量均衡无线传感器网络路由协议

该文讨论了路由协议在实际中的应用及存在的问题,并进一步提出了基于概率的能量均衡路由协议.分析对比证明基于概率的能量均衡路由算法与一般最短路由算法相比,具有能量均衡且低能耗的特点,实验表明,该算法能使网络均衡,从而有效的延长网络寿命,获得更好的性能.     

基于非均匀分簇的无线传感网络路由协议

无线传感器网络是一种自组织网络,其自组织性以及节点能量受限的特点,使得如何设计路由协议以达到既保证数据传输的完整性又最大限度延长网络寿命变得至关重要。该文提出了一种新的路由机制来延长网络寿命,适合于静态的网络。最后通过模拟仿真说明了改进的路由协议比LEACH协议在延长网络寿命上有很大的改进。     

无线传感器网络安全路由协议分析

路由协议安全作为传感器网络系统安全中尤为重要的环节，是制约无线传感器网络其应用的关键。但是无线传感器网络自身存在的一些特性却为安全路由协议的设计和实现带来了很大的挑战。本文列举了网络层面临的各种攻击形式，从需求分析、研究现状等方面对路由安全问题进行了分析，并针对这些问题提出了路由设计建议，指出了未来的研究重点。     

一种基于能量感知的高效QoS路由协议EEQRP

提出了一种适于无线传感器网络基于能量感知节能高效的QoS路由协议EEQRP,该协议通过将流量分配到可用的多条邻接节点路径上来恢复节点故障和实现负载均衡,通过多路径路由和前向纠错技术来恢复节点故障,在路径发现阶段使用节点剩余能量,可用缓存大小和信噪比来预测下一跳节点。将要传输的信息分割为多个大小相同的子包,并添加纠错码,然后在多条路径上同时传输;通过队列模型来有效地提供实时和非实时通信的差异性服务,从而在多个传感器节点上有效地均衡能量消耗。利用NS2对协议EEQRP与传统协议MCMP进行了仿真实验研究。结果表明,与传统协议MCMP相比,EEQRP协议实现了较低的平均延迟、更少的能量消耗和更高的包投递率。