基于灰色关联的ZigBee网络混合路由算法研究

ZigBee网络混合路由算法(ZigBee Routing,ZBR)中将源目的节点之间的最小跳数作为唯一的路由度量因素。但随着节点能量消耗以及节点的频繁移动,ZBR算法的这一特性会造成网络间歇性连接,从而导致网络性能下降。本文提出一种选择最优分组转发路径的ZigBee网络混合路由算法—GRA-ZBR算法。GRA-ZBR算法在目的节点选择路径时引入灰色关联算法,综合考虑节点剩余能量、链路质量、节点剩余队列长度、以及路径长度等因素。仿真结果表明：GRA-ZBR算法可以有效提高网络分组投递率,降低平均端到端时延。     

基于节点特性的LR-WPAN网络能量优化路由算法

针对ZigBee网络混合路由算法的不足,考虑低速无线个域网(LR-WPAN)网络的能耗问题,提出了一种基于ZBR路由协议的改进算法(F-ZBR).本算法通过定义最小路由能量值和控制路由请求分组(RREQ)的传输方向、跳数以及在RREQ分组中加入能量标志位等措施,降低网络的整体能耗.仿真结果表明,F-ZBR算法的分组投递率、网络可用节点比率和网络剩余能量都较ZBR有明显提高,从而可以延缓ZigBee网络中大量数据传输造成的RN+节点能量过度损耗而导致的网络瘫痪等问题的发生,延长网络生命周期.     

一种降低节点能量开销的ZigBee路由算法优化

为解决ZigBee网络由于不合理的路由策略导致节点能量浪费和网络陷入局部死亡的问题,提出一种降低节点能量开销的ZBR路由算法。所提ZBR优化算法在路由发送阶段,利用节点自动维护的邻居表信息,优先实现两跳路由传输;在路由发现过程中,根据最大传输跳数和节点间的父子关系,控制ZigBee网络中RN+节点RREQ分组的洪泛,减少能量浪费;在路由选择时,设计节点能量标志位和能量感知的路由成本函数,减少能量偏低节点的使用概率,降低网络开销和提高节点生存率。通过与原ZBR算法及其他几种改进ZBR算法进行剩余能量和节点生存率对比仿真实验,结果表明:改进的ZBR算法的平均剩余能量提高了7.74%,在网络运行80s时节点生存率提高了20.29%,也高于其他几种改进ZBR算法,该算法可有效减少网络能量消耗,大大提高节点生存率。     

基于树路由的ZigBee网络高效多径路由算法

针对ZigBee网络多路径分层树路由算法(Z-MHTR)存在网络开销过大,路径建立机制不够优化等问题,提出一种基于树路由的高效多路径路由算法Z-EMR(ZigBee Efficient Multipath Routing).Z-EMR算法在多路径建立过程中减少了寻路数据分组的发送个数,并且删除了树路径的重复发现过程,从而使得算法变得更加高效.仿真结果表明,与Z-MHTR算法相比,Z-EMR算法有效地降低了网络开销,减少了路径平均长度和平均端到端时延,达到了路径优化和提高ZigBee网络整体性能的目的.     

一种基于能耗均衡的ZigBee网络高效混合路由算法

针对目前ZigBee网络混合路由算法寻找开销偏大、能耗不均的问题,提出一种高效混合路由算法( EHCA)。通过采用跨层泛听与优先使用深度大、剩余能量多的节点进行路由的方式,减少部分泛洪寻路分组的转发,均衡节点能耗。仿真结果表明,EHCA的节点能耗均衡、路由开销和网络寿命等性能均优于混合路由算法和树路由算法。     

基于限制广播域和节点剩余能量的按需路由算法研究

按需路由协议AODV的路由发现使用洪泛方式的扩散法,导致网络超负荷运行和拥塞,而且在选择转发路由时,总是选择最少跳数的路由,造成无线传感网络中节点能量不均,减少网络寿命.本文提出了AODV-DE算法,该算法引入广播域的概念,限制RREQ分组的转发范围,同时避免使用剩余能量低的节点转发数据分组,选择路由路径时选择总剩余能量最多的路径进行信息的传送.仿真结果表明,AODV-DE协议在路由开销、网络寿命和端到端的延迟这三个方面表现出了优势.     

ZigBee网络自剪裁路由算法

ZigBee网络中的AODVjr算法通过全网广播路由请求RREQ消息而获得分组发送的最短路径,但节点大量广播RREQ消息增加了网络控制开销,导致网络节点耗能剧增,同时网络堵塞的可能性也大大提升。针对AODVjr算法存在的网络节点耗能剧增问题,在AODVjr算法基础上,结合节点邻居表,提出筛选RREQ消息转发节点,从而限制RREQ消息转发次数的路由算法Zig Bee树节点自剪裁转发算法(ZigBee On-tree Self-pruning Rebroadcast Algorithm,ZOSR)和ZigBee转发节点选择算法(ZigBee On-tree Forwarding Node Selection Algorithm,ZOFNS)。仿真结果表明,算法能有效降低网络节点的转发次数,从而降低网络整体功耗,延长网络工作时间。     

智能家居ZigBee网络的构建与路由优化

ZigBee网络技术是一项新兴的低成本、低功耗的短距离无线通信技术,在智能家居中有广阔的应用前景。介绍了智能家居中ZigBee的通讯协议和网络地址分配方法,并针对传统的AODVjr路由算法在路由过程中RREQ分组过量洪泛问题和Cluster-Tree算法只按父子关系选择路由问题,提出了一种改进路由算法。改进算法将AODVjr和Cluster-Tree算法相结合,引入邻居表,适当控制RREQ转发方向,并考虑节点最小剩余能量。仿真结果表明,改进算法可以减少路由开销,延长节点的生存时间,均衡网络负荷。     

一种基于节点能量的机会网络概率路由算法

在机会网络中,节点之间可能不存在端到端的路径.为了节省网络中节点消耗的能量,在概率路由算法的基础上提出了一种基于节点能量的概率路由算法(Energy-based Probabilistic Routing Protocol using History of Encounters and Transitivity,EBPROPHET).首先,计算两个节点相遇时节点的通信开销,然后相遇节点的剩余能量作为一个参量引入算法,选择节点剩余能量多的节点作为转发节点,最后,进行消息的转发.仿真表明,EB-PROPHET算法具有良好的路由性能,降低了整个网络的能量消耗,延长了网络的生存周期.     

Ad Hoc网络中一种基于灰色关联算法的路由协议

针对移动Ad Hoc网络中节点任意移动、网络拓扑频繁变化导致以最小跳数作为路由选择机制的AODV路由协议面临频繁连接中断而造成网络QoS下降的问题,文章综合节点的剩余电量、剩余队列长度和源节点到目的节点的跳数三个跨层信息,提出一种基于灰色关联算法的改进AODV路由协议(GRA-AODV)。仿真结果显示:相比于改进前的AODV协议,改进之后的GRA-AODV(Gray Relevance AlgorithmAODV)协议在稍微增加路由开销的情况下,具有更低的平均端到端时延和更低的分组丢失率,在拓扑频繁变化的移动Ad Hoc网络中具有较好的鲁棒性。     

基于遗传算法的RLS自适应算法研究

在通信系统中采用信道均衡技术是改善信道特性行之有效的方法,但研究算法的同时,往往需要通过大量的仿真实验取平均值来选取最优的参数值,本文首先利用MATLAB仿真软件对线性调制下RLS自适应算法进行仿真分析,然后引入遗传算法的寻优特性及其优点,对RLS最佳遗忘因子λ的选取进行了寻优,得出最佳遗忘因子λ的取值,提供了参数选择的一条捷径,最后通过对比最优λ与参照λ,计算RLS算法均衡已知信号的均方误差值,证明了该方法的可行性。     

基于CMRA路由协议改进算法

为了延长无线传感网络的生存时间,需要设计满足高效率、低功耗的路由算法。一种CMRA（intercluster head multi-hop routing algorithm）算法被提出来,这种算法通过节点通信能量消耗模型建立最小能量路径树,但CMRA对于簇头选择的能量分配不均衡,造成簇头结点负载过重。提出一种新的路由算法CMRA-EE（CMRA-energy efficient）,在簇头选举阶段引入节点能量参数,同时将簇头节点能量与距离作为代价参数,从而平衡了网络节点能耗。通过仿真对CMRA-EE算法进行性能分析与评价,结果显示,CMRA-EE算法在延长无线传感网有效生存时间方面比CMRA算法有了明显的改善。     

一种基于贪婪算法的CORDIC改进算法

针对传统串行坐标旋转数字计算方法(CORDIC)耗时且占用较多资源的缺点,提出了一种旋转模式下CORDIC算法的新型改进算法,该改进算法可用来代替直接数字频率合成器(DDS)查找表进行正余弦的计算。通过采用贪婪算法实现对CORDIC旋转方向与旋转角度的优化,从而可以达到串行转并行和减少迭代次数、节约资源的目的。该算法可以应用于三角函数的复杂函数的硬件实现中。仿真结果表明,在迭代次数相同的情况下,改进算法较传统算法可以获得更高的精度。最后,在Xilinx FPGA的Spartan-3E芯片上实现了改进的CORDIC结构。与传统CORDIC算法相比,在运算精度为10-5时,可以节省Slices、LUTs(Look Up Tables)资源分别为28%和25%。     

基于Wu-Manber算法的大规模URL模式串匹配算法

大规模高速URL匹配是许多网络安全系统中的关键技术,经典串匹配算法在大规模URL情况下有许多限制.针对URL数据的特点在经典多模式串匹配算法Wu-Manber基础上提出XWM-Tree算法和XWM-Hash算法.算法应用了模式串窗口选择,两阶段哈希和关联容器组织冲突链表等多种优化手段,大幅度提高了算法的匹配性能.在大规模真实数据集上的测试结果表明本文提出的算法匹配速度可以提高一倍以上,尤其是当最短模式串较长的时候更有优势.     

基于区域质心算法的改进算法

帧内预测是H.264中提高编码效率的重要部分,文中主要是根据色度块的预测模式在整个帧内预测算法中对算法性能的影响,质心算法在4×4块的预测模式的不准确性的基础上提出的新的算法。通过实验证明此新方法在编码率和比特率方面都有改善。     

基于Quinn算法和相位差法的正弦波频率估计综合算法

Quinn算法是正弦波频率估计中应用广泛、计算量小且稳定性较好的算法,但是在低信噪比时当信号频率靠近离散傅立叶变换(DFT)的量化频率时,Quinn算法估计误差较大;而改变窗长相位差法在这种情况下具有较高的估计精度,但当信号频率位于两相邻离散傅立叶变换(DFT)的量化频率中心区域时,其估计误差很大.根据这两者特点,本文提出了一种基于Quinn算法和改进的改变窗长相位差法的正弦波频率估计综合算法,给出理论计算过程及相关误差公式.计算机蒙特卡罗模拟仿真实验和性能分析表明了本文算法在计算量增加不大的情况下,在设定频率范围内能够提高频率估计的精确度和稳定性,其均方误差接近克拉美罗限且具有较低信噪比门限,整体估计性能优于Quinn算法和改变窗长相位差法,具有工程实用价值.     

基于差分进化和人工蜂群混合策略的DV-Hop改进算法

为了解决无线传感器网络依靠DV-Hop算法定位过程中存在误差偏高的问题,将人工蜂群算法和差分进化算法融合,引入传统DV-Hop算法中,提出一种HDV-Hop算法。该算法在继承经典DV-Hop算法的前提下,获取锚节点的信息及平均跳距距离,在未知节点定位阶段引入混合策略的目标函数,优化搜索算法,提高定位精度,完成对未知节点的定位。仿真分析表明,该算法相比于DV-Hop算法和基于人工蜂群的定位算法能有效降低定位误差,提高稳定性。     

基于自适应子空间追踪的层析SAR成像算法

在对分布式SAR进行数据降采样下会信号的三维处理增加不少难题。其中在解决频域距离弯曲校正时,由于方位向的降采样使数据不再满足奈奎斯特定理,导致在多普勒域计算距离偏移量时会出现数据的混叠。针对该问题,提出了基于LMS估计的距离弯曲校正算法,该方法根据最小均方估计思想估计权值系数完成方位向的插值,有效解决了该条件下的距离弯曲问题。针对高层成像中稀疏阵列导致基线数量有限且不均导致成像分辨率差的问题,提出了基于压缩感知的自适应子空间追踪方法来提高高度维成像的分辨性能,相比于正交匹配追踪算法,它能实现对迭代得到候选解的同步检验,避免了错误结果积累的问题,有效提高了成像的质量。     

A＊的改进路径规划算法

通过对地图数据的预处理和启发函数的设计,对A＊算法进行了改进。利用VC＋＋编程实现改进算法,并在实际城市地图上对改进算法进行了验证,结果表明改进算法提高了搜索最优路径的成功率,同时解决了原算法易出现搜索死循环的问题,可适应不规则的城市路网。     

改进遗传算法在DOA搜索中的应用

在对短时、低信噪比信号测向时。加权子空间测向算法（WSF）的统计性能优于Music,Esprit等测向算法,且可以对相干信号进行检测。但是因为算法实现涉及到非线性多维搜索。因此运算量很大。本文提出的改进遗传算法,是一种运算速度较快的加权子空间算法的实现算法。该算法将免疫算法引入遗传算法中,并与MVP算法相结合。解决了普通遗传算法（CGA）在DOA搜索中易早熟。后期搜索效率低的问题,拥有快速、全局的搜索能力。计算机仿真证明了该算法的有效性和鲁棒性。