无线传感器网络中四元无线声阵列节点选择及目标定位算法

低成本、小型化的无线声传感器网络（WASN）的每个节点只配备一个麦克风而非麦克风阵列,针对随机抛撒的WASN区域外声源目标定位问题,依据声压衰减模型和几何定位机制,提出了四节点无线声阵列声源定位算法。在此基础上分析了声音衰减系数和阵列形状对定位精度的影响,进而选择以Y型阵列作为感知模型,当Y型阵列的中轴线与目标声源的夹角为60°～100°时,定位误差小于1 m. 依据仿真结果提出节点选择算法并进行了Y型阵列目标定位实验,结果表明,Y型无线声传感器阵列满足对无线传感器网络（WSN）抛撒区域外50 m处目标的预警需求。低成本、小型化的无线声传感器网络（WASN）的每个节点只配备一个麦克风而非麦克风阵列,针对随机抛撒的WASN区域外声源目标定位问题,依据声压衰减模型和几何定位机制,提出了四节点无线声阵列声源定位算法。在此基础上分析了声音衰减系数和阵列形状对定位精度的影响,进而选择以Y型阵列作为感知模型,当Y型阵列的中轴线与目标声源的夹角为60°～100°时,定位误差小于1 m. 依据仿真结果提出节点选择算法并进行了Y型阵列目标定位实验,结果表明,Y型无线声传感器阵列满足对无线传感器网络（WSN）抛撒区域外50 m处目标的预警需求。     

对流层散射信道下Ad Hoc网络路由防断裂技术

现有Ad Hoc网络路由防断裂研究多采用在理想信道下将单一接收端功率作为路由监测的依据。为了增强反导作战组网性能,引入通信距离远、抗干扰能力强的对流层散射信道,研究该信道及设备的特性对Ad Hoc网络路由的整体影响;提出了散射信道路由状态监控模型,力图在路由断裂之前迅速定位"虚弱态"路由的末端节点;根据RE-AODV的优化协议,发起反向路由搜索以修复受损路由。结果显示,改进的散射信道路由修复协议RE-AODV使平均端到端时延最大降低17.1%,减小控制报文开销最大21.8%,同时能在高速状态下保持过70%的分组投递率,能较好地防止高速移动节点的路由断裂。     

基于无线传感网络的电缆接头温度检测系统

为及时发现电力电缆中间接头因绝缘老化、温度过高可能导致故障隐患,设计了一种基于无线传感器网络的地下专用电网电缆接头温度检测系统。文中讨论了电缆接头故障监测和诊断方法、系统结构、相关功能模块及该检测系统的优势。实验结果显示,从历史数据库分析,能准确对故障隐患给予预警。试验表明,该系统对于避免电缆火灾事故发生,增强地下专用电网的安全可靠性有借鉴意义。     

复杂电磁环境下海上发射无线宽带组网应用研究

海上发射任务中,电磁环境较为复杂,无线宽带基于其带宽大、覆盖广、抗干扰、自组织等特点,得到充分应用。针对任务时的组网模式进行优化改进,构建基于无线宽带的Mesh组网模型。分析任务中无线宽带网络的干扰情况,提出应对措施,降低干扰。     

基于贪婪算法的测试优化选择

针对传统测试优化选择算法存在的通用性较差等问题,提出了基于贪婪算法的测试优化选择方法,分别应用于面向故障检测和故障隔离的测试优化选择。其基本思想是以测试数量最少为目标,先选择必需的测试,即某一故障只能被单个测试检测或隔离,然后采用贪婪式搜索逐步选择最优测试。通过二值和多值测试优化选择案例验证了该算法的有效性,并从理论上分析了算法的时间复杂度。理论和案例分析结果表明,该算法能有效挖掘测试的故障检测和隔离能力,且适用于隔离到更换单元和具体故障模式的二值和多值测试优化选择,时间复杂度较传统算法明显降低。     

基于蓝牙技术的无线智能传感器网络的实现

蓝牙技术是一种开放的无线短距互联技术。蓝牙模块可通过基于IEEEl451．2标准和基于通用异步接发模式(UART)与智能传感器接口构成无线传感器网络。蓝牙无线传感器网络结构分为原始信息收集的下层、原始数据预处理的中间层、和负责数据处理的上位机等3层。比较IEEEl451．2和UART，基于蓝牙技术的无线智能传感器网络采用UART模式。其系统软件包括上位机应用程序、嵌入智能传感器模块的MCU程序、蓝牙模块HCI固件程序，及上位机、MCU与HCI间的通讯程序。硬件由爱立信ROKl01007蓝牙模块，和以ADuC812为核心的智能传感器模块构成。     

一种能量平衡的无线传感器网络路由算法的设计

提出了一种用于无线传感器网络的能量平衡路由算法。该算法综合考虑了节点可用能量和传输代价，引入了不对称的上下行通信方式，使节点能量平衡消耗，能在大多数情况下延长无线传感器网络的运行寿命。     

适于无线传感网络目标追踪的一种改进无迹粒子滤波时延差估计算法

在无线传感网络（WSN)中运用基于粒子滤波的时延差估计方法进行目标追踪,其性能的关键是设计精确的粒子滤波器建议分布。为了解决追踪过程中粒子贫化问题,提出了一种基于改进无迹粒子滤波器的时延差估计算法。利用最小二乘法估计目标初始时刻位置,在卡尔曼滤波框架下运用高斯-牛顿迭代法则融合最新观测信息,并引入尺度调节衰减因子不断修正重要性密度函数,从而使建议分布更加逼近真实。将其与时延差定位方法结合,并在WSN环境下进行仿真实验。结果显示,改进的算法在整体粒子数有限的情况下追踪精度更高,收敛性较好,尤其适合环境噪声非高斯的复杂WSN目标追踪应用。     

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。     

对Ad Hoc网络通信干扰效能评估研究

Ad Hoc网络在战场信息网络中的广泛使用使得研究Ad Hoc网络通信干扰效能评估成为网络战研究的重要内容．本文中分析了对Ad Hoc网络通信干扰效能评估的基本流程，初步建立了效能评估指标体系，提出了用层次分析法确定指标权重的方法和效能综合评估模型．     

基于无线多跳自组网的混合路由研究

随着大规模无线多跳自组网在军队通信、应急通信等领域的广泛应用,域路由协议（ZRP）作为一种混合路由协议,其灵活的路由发现和维护策略,使其在大规模网络中的应用受到了更多的关注。ZRP的域内路由协议以及域间路由协议的选取,对协议整体性能影响巨大。面向具有一定拓扑变化的大规模无线多跳自组网,基于传统ZRP框架,优化设计得到改进的域路由协议。改进协议中,域内路由协议采用具有更高路由有效性以及较小资源消耗的主动路由策略,域间路由协议则通过增加过期路由缓存机制降低网络控制开销。通过建模分析验证了改进协议的域内路由具有更高的有效性;通过软件模拟平台NS2仿真,验证了改进协议具有更优的性能。     

基于QUIC 的无线自组网数据同步算法

针对轮询和gossip 2 种数据同步存在的应用局限性问题,结合快速UDP 网络连接(quick UDP internet connections,QUIC)传输协议和gossip 算法的特性,提出一种基于QUIC 的无线自组网数据同步算法。介绍 QUIC-gossip 算法的核心原理、数据传输策略和动态拓扑适应性,并通过实验和性能评估进行验证。结果表明：该 算法能够降低同步数据的延迟,具有鲁棒性较强、数据传输较快和适应性较强的特点,为解决无线自组网中的数据 同步问题提供了一种新方法。     

基于贪心原则的传感器网络多重覆盖增强算法

覆盖问题反映传感器网络的感知能力.许多应用场合需要对感兴趣区域进行多覆盖,然而目前大部分的算法仅解决了一重覆盖增强问题.提出了一种给邻域内的节点设置优先级并且依据局部贪心原则使得受虚拟力最大的节点率先移动的k重覆盖增强算法(KCEGA).利用k重覆盖判定算法(KCDA),计算节点自身周界覆盖度以及节点所受的虚拟力大小,并利用贪心原则提高节点移动效率,减少算法迭代次数.仿真结果表明:该方法较随机部署的传感器网络k重覆盖度有了大幅提升,且KCEGA比KCEA具有更快的收敛速度,节约了网络能量.     

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。     

无线传感器网络及其应用

无线传感器网络是当今社会研究和应用的热点。在介绍无线传感器网络原理的基础上,重点分析了无线传感器网络在军事、医疗、环境监测、农业、工业、交通和建筑及家居等多方面的应用,阐述了其应用领域和对人们生活的影响,并对未来无线传感器网络的应用前景进行了展望。     

动态WSN下生命周期最优化方法

探索复杂环境下动态无线传感器网络中生命周期优化模型与优化方法,对由此引出的理论问题及关键技术开展深入研究.首先突破传统静态网络模型在刻画事件能力的局限性,通过时间轴扩展的方式,将静态模型扩展成动态网络模型.在此基础上,引入网络流理论,对动态无线传感器网络中生命周期优化问题进行数学建模.最后,引入Linear Programming计算方法,对优化方程进行求解,突破此问题在计算复杂度方面的制约,创建了一种新型的路由调度优化算法.     

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.