视频传感器网络中移动目标k覆盖优化算法

k覆盖问题作为视频传感器网络中的一个研究热点,引起了许多研究者的关注.针对视频传感器网络中的移动目标k级覆盖问题,结合概率预测思想,充分考虑非匀速移动目标的运动特性和下一时刻目标有可能达到的位置,建立了一种移动目标覆盖概率评估模型,提高了k覆盖的概率.同时,提出了新的基于预测的分布式k覆盖优化算法,传感器节点在通信范围内交换覆盖信息并进行决策.最后通过一系列仿真实验,实验结果验证了该算法和模型的有效性和可行性.     

无线传感器网络一维区域随机覆盖研究

研究了一维区域上的无线传感器网络覆盖问题,首先提出了一维区域上的传感器节点随机覆盖模型并给出了节点覆盖概率计算公式;其次研究了一维区域上的传感器节点发射半径的确定方法,理论证明了传感器节点发射半径应大于或等于2倍感知半径;最后讨论了一维区域覆盖数计算方法.仿真实验表明节点感知半径是影响节点覆盖率和覆盖数的主要参数.论文的研究结果可作为一维区域上传感器网络设计的技术参考.     

一种基于节点优化部署的k度覆盖算法

针对无线传感器网络在覆盖过程出现的空洞以及能量快速消耗等情况,本文提出了一种基于节点优化部署的k度覆盖算法。该算法首先建立传感器节点与目标节点之间的关联属性,通过关联属性确定覆盖集合;其次通过概率相关知识给出了最少传感器节点数量的求解方法;最后,通过仿真实验与其他算法进行对比,验证本文算法的有效性和稳定性。     

一种改进的无线传感器网络三维K覆盖控制方法

针对三维无线传感器网络最坏情况覆盖问题,提出一种基于概率和网络最坏情况覆盖的三维传感器网络节点K覆盖方法,该方法先对三维待监测区域以网格划分,然后将前K(K为覆盖度)个传感器节点放置在网格点后,分别求取这K个节点的最大突破路径,在路径的公共点上依次放置传感器节点,直到每个网格点以预设的概率达到K覆盖为止.该方法能够减少网络资源.仿真表明,该方法与原基于概率的K覆盖方法比较,能用较少的节点满足相同的覆盖度.     

网络入侵失稳控制时最优节点选择

针对网络入侵失稳控制时最优节点选择方法一直存在选择不准确、误差大的问题,提出基于能量融合信道均衡与控制簇头竞选的节点选择方法,并应用于入侵后网络失稳控制中.建立无线传感器网络的数据传输和节点分布模型,对网络失稳后的WSN信道进行均衡控制,根据簇头竞选结果控制每代节点的定位误差,降低节点在遭到入侵后的错误选择概率.结果表明,采用改进的选择方法可以提高节点的通信覆盖率,降低了节点的死亡率,提高了失稳控制性能,保障了网络的安全稳定.     

基于概率覆盖模型的无线传感器网络密度控制算法

密度控制是一种常用的提高大规模无线传感器网络生命周期的方法,目前的密度控制算法大多基于0～1覆盖模型,而在实际的应用环境中概率覆盖模型能够更准确地定义网络覆盖能力. 所提出的一种基于概率覆盖模型的密度控制算法,能够在保证足够的网络覆盖能力的前提下,关闭掉冗余节点,减少网络的总能量消耗.     

无线传感器网络传感器节点动态功耗管理方法

提出了一种新的传感器节点动态功耗管理方法。首先理论推导了节点在各个休眠状态的休眠阈值,建立了网络监测事件到达模型,采用Possion分布得到了网络事件发生的到达概率,利用无线传感器网络中存在大量冗余节点导致节点多重覆盖的特性,分析了传感器节点进入或脱离各休眠状态须满足的条件及保持各状态的最小时长等问题。最后,根据实际应用归纳了传感器节点的三种唤醒策略。实验结果表明,该方法在满足网络性能约束的前提下,利用无线传感器网络的冗余覆盖的特点,可动态调整节点的休眠深度,可减少约28%的传感器节点能量开销,37%的动态功耗管理切换时延,提高约52%的切换成功率,从而有效地延长节点工作寿命及传感器网络寿命。     

一种连通有向传感器网络的目标覆盖增强算法

在保证网络连通的同时增强目标概率覆盖是有向传感器网络的研究热点。提出基于概率覆盖圆的目标覆盖及连通增强算法（Ｐａｃ）,利用网络最大连通集覆盖目标,构造目标概率覆盖圆,根据其与目标最近的连通节点的几何关系,确定覆盖节点的目标位置和方向,调度最优节点的同时实现网络连通和目标概率覆盖。仿真结果表明ＰａｃＥ在高效保持网络连通的同时能有效增强目标覆盖。     

一种无线传感网络协作转发中继控制算法

为了提升无线传感器网络的系统容量,有效抵抗无线通信网络信道的瞬态衰落,提出一种可用于无线传感器网络的协作转发中继传输控制方法.通过网络路由与数据链路的联合控制管理实现中继节点的协作,同时引入带宽分配因子可根据网络状况灵活地动态调整中继协作专用带宽.针对信息采集网络的特点,建立网络中每个节点到网关节点的路由,在超帧中分配相应的时隙进行信道管理.从理论及实验两方面说明了该方法的有效性,并定量分析了网络中的竞争及错误概率与信噪比、发射功率的关系,搭建了具有协作转发中继能力的无线传感器网络仿真平台,验证了所提出方法的有效性.     

基于有向感知模型的无线传感器网络节点部署

针对随机部署的有向传感器节点,建立基于有向传感器节点的感知概率模型.采用分布式算法,通过节点间的联合感知概率移动有向传感器节点,提高待监测区域内目标点被感知到的概率.本文提出可移动的节点部署算法,该算法使用较少的节点实现对目标区域的合理覆盖,并提高总体覆盖效果.仿真结果表明,该算法有效地减少了有向传感器节点的使用,同时保证了较好的覆盖效果.     

密集传感器网络中节点随机调度算法研究

对于密集型传感器网络,节点交替工作能有效地延长网络的生命周期。该文基于Cover的随机节点调度算法进行深入分析,首先给出k-覆盖网络中覆盖强度的定义,并利用基本概率理论估计k-覆盖网络的覆盖强度;然后分析2-覆盖网络中节点密度、覆盖强度以及能量节省水平之间的关系(即部署节点个数n和2-覆盖网络的覆盖强度Cn2以及划分COVER个数c)。该文研究工作对部署容错性较高的能量有效性传感器网络具有一定的指导意义。     

Minimum cost of node deployment strategy for heterogeneous sensor networks

A minimum-cost-deployment strategy based on objective optimization is proposed to address the problems existing in heterogeneous sensor networks such as high density of the nodes,bad target coverage and connectivity performances,and high deployment spending.The problem we aim to solve is characterized by different parameters in terms of the deployment cost of positions and the cost of the sensors.The enhanced version of coral reef optimization (CRO for short) algorithm is utilized to solve the problem of how to select the proper positions and sensors to achieve the minimum deployment cost of heterogeneous sensor networks which can fulfill both k-coverage and m-connectivity requirements.The enhanced version of the CRO is named ECRO.In the ECRO two methods are employed to improve the optimization efficiency of the CRO.One method is that inspired by the process of the harmony search algorithm the operators such as HMCR and PAR of the harmony search algorithm blend with the CRO.The other one is that the excellent solutions are reused to exploit the knowledge and experience accumulated in the process of running the CRO.For comparison purposes,a greedy algorithm is also proposed.Simulation experiments show that compared with some related existing algorithms,the proposed algorithm reduces the deployment cost of sensor nodes while fulfilling the requirements of k-coverage and m-connectivity requirements.     

多径独立Rayleigh衰落信道仿真模型

Rayleigh衰落信道仿真是许多类信道仿真的基础。在正弦叠加法的基础上设计了一种新的多径独立Rayleigh衰落信道仿真模型,该模型在保持统计特性基本不变的情况下极大地减少了运算复杂度。最后给出了该模型统计特性的数学推导和仿真分析。     

基于TDL信道模型的CDMA导频信号检测

针对利用CDMA导频信号无源定位问题,建立节拍延迟线（TDL）信道模型,并利用贝叶斯线性模型建立了基于奈曼-皮尔逊（NP）准则的最佳检验统计量,同时根据导频信号的特性并利用数学工具使其在允许条件下最简化.然后构建了基于相关接收理论的最佳检测系统,以信噪比的渐变为参变量,求解接收机检测概率、虚警概率的解析表达式,并对系统检测性能进行仿真,并与瑞利信道进行比较.仿真结果表明,相同条件下TDL信道好于瑞利信道,当信噪比达到20dB时,信道模型具有理想的检测性能.     

PSAM自适应调制OFDM的频谱效率

给出了采用导引符号辅助相干解调的自适应调制正交频分复用系统模型,分析了导引符号辅助相干解调自适应调制正变频分复用系统频谱效率的定义和计算方法,并结合具体实例得到了数值结果。结果表明,在分析和计算频谱效率时,必须考虑接收端非理想信道估计和系统开销的影响,得到的结果才具有实际意义。     

Mobile-to-Mobile信道模型分析

移动终端对移动终端通信在未来移动自组织网络中将发挥很大的作用,有必要深入研究M2M无线传播环境对系统的影响。本文详细分析了单输入单输出M2M瑞利衰落和多输入多输出M2M莱斯衰落两种信道模型,以及信道模型参数调整对M2M各种传播环境影响。     

Zp-OFDM系统在多径信道下的符号盲同步方法

提出一种适合于零前缀正交频分复用（ZP-OFDM）系统的符号盲同步方法.该方法基于ZP-OFDM符号中的零前缀(ZP)功率出现规律性的分布特性,利用滑动窗能量检测的办法进行符号同步。另外,研究了高斯信道和瑞利多径信道下的符号同步方法,详细推导了瑞利多径信道下接收信号的功率分布特性,得出了统一的表达式,进而得出了在多径环境下该方法及其性能与估计窗口宽度的关系;同时,为了提高同步性能,设计了多滑动窗方法代替双滑动窗方法。计算机仿真分析表明,无论高斯信道下,还是瑞利多径信道下,该方法都具有优异的性能。     

瑞利衰落信道Turbo码的精确性能上限

研究了慢变频率非选择性瑞利衰落信道下Turbo码的性能。采用修正的欧几里德距离量度和信道状态信息进行最大似然译码的Turbo译码器,推导出完全交织瑞利衰落信道基于联合限和码字重量分布的性能上限,为瑞利衰落信道下Turbo码的设计提供一个有效的分析工具。     

基于复杂网络理论的空中交通网络脆弱性分析

针对当前空中交通网络节点通信覆盖性能差的问题,提出一种基于复杂网络理论的空中交通网络脆弱性分析方法.采用网络节点分布结构模型与传输信道模型构建多层复杂网络模型,通过自适应时变时延约束误差修正方法对网络节点密度进行优化调整,对空中交通网络节点分布密度融合程度进行跟踪控制,以节点区域覆盖度为约束条件对信息状态向量进行预测,根据控制节点密度函数计算空中交通网络的覆盖能力,通过能量均衡控制方法完成空中交通网络节点的最优部署,实现空中交通网络脆弱性分析.仿真测试结果表明,与传统方法相比,所提方法能提高空中交通网络节点覆盖度,改善网络的通信覆盖性能.     

瑞利衰落信道有限状态Markov模型的研究

提出了一种能够准确描述瑞利衰落特性的有限状态Markov模型. 通过对平稳概率的分析,给出了Markov模型中信噪比门限和状态总数的选取方法;通过对电平通过率等瑞利衰落特性参数的计算,得到了Markov模型各个状态的转移概率和错误概率. 仿真结果验证了Markov模型描述瑞利衰落信道的准确性与有效性.