Quality of Deployment in Surveillance Wireless Sensor Networks

When wireless sensors are used to keep an area under surveillance, a critical issue is the quality of the deployment from the sensing coverage viewpoint. In this paper, we propose several quality measures, which indicate if the deployment provides sufficient coverage, or whether redeployment is required or not. The terrain is modeled as a grid and the placement of the sensors is uniformly distributed. Neyman–Pearson detection is utilized to determine the effects of false-alarm and signal characteristics on the measures.     

无线传感器网络模糊逻辑分簇路由协议

在无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）中,LEACH协议通过概率模型来选举簇头,由于没有考虑到传感器节点的分布情况和能量剩余等信息,可能会使得部分节点过早死亡.针对这一问题,提出基于模糊逻辑的分簇路由协议（DFLCP）.在预选簇头阶段,根据节点剩余能量等信息利用模糊逻辑计算出节点的竞争半径,使得簇头分布相对均匀;在簇头选举阶段,通过模糊逻辑确定节点成为簇头的概率.仿真结果表明：DFLCP协议可有效控制簇头节点的分布密度和簇的半径,均衡网络负载,延长节点平均生存时间.     

无线传感网络布局的虚拟力导向微粒群优化策略

无线传感网络通常由固定传感节点和少量移动传感节点构成,动态无线传感网络布局优化有利于提高无线传感网络覆盖率和目标检测概率,是无线传感网络研究的关键问题之一.传统的虚拟力算法在优化过程中容易受固定传感节点的影响,无法实现全局优化.本文结合虚拟力算法和微粒群算法,提出一种面向无线传感网络布局的虚拟力导向微粒群优化策略.该策略通过无线传感节点间的虚拟力影响微粒群算法的速度更新过程,指导微粒进化,加快算法收敛.实验表明,虚拟力导向微粒群优化策略能快速有效地实现无线传感节点布局优化.与微粒群算法和虚拟力算法相比,虚拟力导向微粒群优化策略不仅网络覆盖率高,且收敛速度快,耗时少.     

WSN中一种改进的节点部署方案

节点部署是无线传感器网络的基本问题之一,关系到网络的感知范围和信息传输服务质量。现有的部署算法需要额外探测和修复边界上的覆盖空洞,从而增加了网络部署的成本而且使得节点分布不均匀。针对这一问题,提出了一种改进的节点部署方案,首先进行边界部署,以保证边界上的完全覆盖和连通;然后在感应区域内生成一个新的凸多边形区域,在此新区域上再递归调用边界部署算法,直到整个感应区域被完全覆盖。理论分析和仿真实验表明,在部署节点个数和可扩展性方面均优于已有的部署方案。     

无线传感器网络中基于自适应定时器策略的分簇算法

提出了一种适用于无线传感器网络的基于自适应定时器策略的分簇算法,该算法通过自适应调整节点的等待时间来保证较多电池能量的节点有更大的机会成为簇首.理论分析表明该算法不仅实现了系统的动态负载均衡,并且能够通过参数的设置确保簇首的均匀分布.仿真结果显示该算法有效地延长了系统生命,提高了网络的能耗效率.     

Mobile Location Estimation in CDMA Cellular Networks by Using Fuzzy Logic

An adaptive fuzzy logic estimator for locating mobiles in a direct sequencecode division multiple access (DS/CDMA) cellular system is proposed. Thelocation estimation is based on the measured pilot signal strengths by themobile station (MS) from a number of nearby base stations (BSs). A smoother,which uses past and current output data from the fuzzy estimator to producea more accurate estimate, is used to improve the accuracy of the locationestimation. Numerical performance results under various path loss and channelshadowing conditions are presented to demonstrate the viability of theproposed fuzzy estimator.     

无线传感器网络拓扑控制策略研究

节能设计是无线传感器网络的首要设计目标,拓扑控制是实现该目标的重要技术之一,其主要目标是在保证网络连通和覆盖的前提下剔除不必要的通信链路,降低节点能耗和减少通信干扰,为MAC协议和路由协议的顺利执行提供基础。文中对传感器网络拓扑控制策略进行了的分析。最后针对目前传感器节点成本仍然很高这一特点,通过仿真得出了在节点随机配置的情况下,保证网络连通和覆盖所需的至少节点数目。并通过仿真分析证明了方案的可行性。     

Resource Allocator for Non Real-Time Traffic in Wireless Networks Using Fuzzy Logic

Providing efficient access to a large user population with variantservice requirements in wireless communications networks poses a verychallenging problem. Resource allocation in the wireless domain shouldtake into account bandwidth limitations and fading effects inherent towireless channels, while accommodating for resource constraintsencountered in wireline networks. In this paper, a fuzzy resourceallocator is proposed in order to facilitate the efficient allocation ofnetwork resources in the wireless domain. The network preferentiallyallocates its resources to real-time (RT) traffic sources. Usingeffective transmission rate statistics of non real-time (NRT) trafficdsources as a measure of fading channel conditions, the fuzzy allocatoroptimally allocates the remaining resources to NRT traffic. Simulationsshow that the fuzzy allocator can reduce delay and incurs fewerretransmissions for NRT traffic. An overall improvement in wirelesschannel utilization is demonstrated.     

无线传感器网络分布式多传感器目标检测

目标检测是无线传感器网络中的一种重要应用,文中提出了一种能量有效分布式多传感器目标检测方法,该方法区别于以往的单目标方法,通过多个节点相互协作对目标进行检测,算法1给出了时间序列离散法,求得目标被测距离,且多节点将检测到的信息在聚合节点进行聚合,并通过算法2找到一条最优传输路径将聚合数据包传送至sink节点。此外通过仿真比较了单节点检测目标和多节点协同检测目标的概率、权系数α对检测节点平均能量消耗的影响,并给出了目标检测数据的最佳采样周期。     

认知无线电系统中利用模糊逻辑的频谱分配

为了较全面地分析频谱分配问题,突出系统的效益和公平性能,提出了一种利用模糊逻辑的认知无线电频谱分配方案.首先给出模糊逻辑系统(FLS)的概念,然后利用FLS综合分析感知空闲频谱和次用户的特性,最后结合系统吞吐量最大、公平性和随机分配3种准则将空闲频谱分配给次用户使用.仿真结果证实了方案的可行性.     

DEED:一种无线传感器网络中高效节能的数据通信协议

无线传感器网络由许多具有低功率无线收发装置的传感器节点组成,能够有效地从不同环境监测收集周边环境信息并传送到远处的基站进行处理.由于传感器节点的电池能量极为有限,因此节点的通信应有效的利用能量,以延长网络的生命周期.LEACH^[4]协议是一种典型的能有效延长网络生命周期的节能通信协议.本文提出了一种分布的、高效节能的通信协议DEED,DEED利用了数据聚合技术,以聚类的方式组织节点,聚类首领在网络中均匀分布并组织成路由树,由根节点与基站直接通信.实验结果显示DEED性能远好于LEACH.     

基于能量的传感器网络目标定位方法

针对运动车辆的震动信号提出了一种基于能量的模糊逻辑定位方法。拟合了运动目标能量衰减模型,制定了模糊规则,结合几何定位方法实现定位。最后根据外场数据给出了仿真结果。     

分布式无线Ad Hoc传感器网络中的合成式波束形成

分布式无线Ad Hoc传感器网络中的合作式波束形成的性能分析是建立在随机阵理论和移动通信波束形成的基础上的。在分布式Ad Hoc传感器网络中,每个传感器节点有一个全向天线,且在簇中的节点传输同一信号,使信号在远区场的目标方向上叠加。波束的方向的随机性是由无线Ad Hoc网络结构决定的。介绍了随机阵理论和移动通信波束形成,接着介绍了系统模型,分析了波束的方向特性,着重讨论了平均方向性增益,推导出平均方向性增益的近似公式。     

基于跨层设计的无线传感器网络新体系

无线传感器网络是资源受限的网络,网络中节点较简单且差异小,在许多应用背景中对实时性要求较高。而传统的分层网络体系开销较大且灵活性不高,跨层技术的产生可以弥补这些不足。论文分别从实时性、收集信息需要这两方面提出新的基于跨层技术的网络设计方案,以满足不同应用的需求。     

一种面向无线多媒体传感器网络的分布式图像压缩算法

因为多媒体数据的高带宽要求,要传输传感器节点采集到的原始数据将会消耗大量的资源。文章提出了一种分布式图像压缩算法,该算法通过把压缩任务分配给其他节点来解决在能量受限的节点上处理能力不足的问题。此外,该算法把压缩任务分配给其他空闲节点能很好的延长网络的生存时间。     

一种传感器网络分布式认证方案

传感器网络的资源受限性给它的安全认证机制设计带来很大的困难。论文在基于椭圆曲线密码体制(ECC)的基础上提出了一种新的分布式认证方案,利用节点群实现公钥算法,在不提高节点计算强度的前提下可以实现节点间的身份认证,并有效提高整个网络的安全性。     

多传感器分布式检测系统的跨层优化设计

目标检测就是判断被监测对象是否出现,是无线传感器网络应用的首要前提.由于传感器节点协作执行检测任务,因此,应用于通信网中的解耦和最大吞吐量的网络设计不能使系统检测性能最优.提出了集成物理层、MAC层和应用层的跨层设计,设计了感知信息质量、信道状态和有效能量协同的传输控制策略,该传输策略可以有效地调节节点和融合中心的通信使系统的检测性能最优.最后,通过解决非线性约束优化问题分别为ALOHA和TDMA传感器网络得到最优的设计变量,并与典型的解耦和最大吞吐量设计比较检测性能增益.     

无线传感器网络研究概述

集中传感器、计算机以及通信技术的无线传感器网络技术由于其良好的性能以及广阔的运用空间,得到了广大学者的关注和研究。基于此介绍了无线传感器网络的基本概念、属性,讨论了无线传感器网络的关键技术,并就使用领域进行了阐述。     

基于生成树的无线传感器网络分布式路由协议

在无线传感器网络中,节点具有有限的电池能量,为了延长网络的生存时间,提出了一种基于生成树的分布式路由协议STRP及其具有能量意识的改进版本STRP-PA.每个传感器节点根据相邻节点与基站的距离、剩余能量等信息寻找父节点,构造一棵以基站为根的近优最小生成树,节点采集的数据沿树传输,并在树杈节点进行聚合.仿真实验结果表明:STRP-PA协议能够节省网络能量,显著延长网络稳定工作的时间,性能明显好于LEACH协议.     

基于神经网络和模糊逻辑的平台罗经故障检测

在基于神经网络的平台罗经故障检测中,为了提高故障检测灵敏度,根据船载平台罗经故障检测的特点,提出了以模糊逻辑和指数加权平均处理估计误差的故障检测方法,并用实船航行数据仿真.该方法对未知输入等干扰不敏感而对故障敏感,且可根据故障的大小自动调节检测时间的长短.对不易检测的小故障,自动延长检测时间以利用更多的信息从而提高检测的正确率;对手较大的故障,自动缩短检测时间从而减少检测延时和累积误差.