Ad Hoc网络移动模型研究

Ad Hoc网络是一种临时快速自动组网的移动通信技术,广泛地应用在军事通信与应急通信中;网络节点移动模型是Ad Hoc网络研究的基础,在多数现实情况中节点的运动是有规律的,并随之出现了许多不同的移动模型;对现有移动模型进行了分析梳理,总结了移动模型存在的问题并指出其发展方向,对Ad Hoc网络研究具有一定的参考价值.     

基于OPNET的Ad Hoc网络建模与仿真

基于OPNET网络仿真平台,建立了Ad Hoc网络节点的仿真模型.通过仿真实验,获得了不同情况下的网络性能指标参数,从而为Ad Hoc网络的研究与设计提供了一种新的途径.     

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。     

自组织网络区域覆盖协作控制算法

针对自组织网络区域覆盖控制算法覆盖效率低、能量消耗大以及传输可靠性差等问题,在分析自组织网络模型特点基础上,提出基于三角剖分的自组织网络元胞遗传区域覆盖协作控制算法。该算法以节点覆盖区域外部多边形顶点结构为基准,通过三角剖分形式将网络覆盖区域划分为若干子域;基于染色方案将子域顶点处节点定义为扫频节点,根据区域划分后信号频谱的不同确定集群范围;在考虑通信能耗和空闲能耗基础上,采用元胞遗传思想解决自组织网络节点功率控制方式。仿真结果表明,节点数量在100~500之间时,该算法相对于均衡速率区域覆盖算法、最小节点强屏障的分区构造算法、覆盖配置协议算法、多跳Ad Hoc无线网络的节能技术算法,覆盖效率至少提高3%,能量消耗至少减少2 J,平均端到端可靠度至少提高9.5%.     

反舰导弹协同攻击近岸目标数据链组网研究

为实现攻击近岸目标过程中数据链网络高效运行,依据反舰导弹协同攻击的模型,构建了分级网络体系结构。由于建立分级网络的关键在于网络节点的分簇及其维护,为此,提出了一种基于节点地理位置信息的网络管理分簇算法;通过比较簇内节点被赋予的权值,选取分簇簇首;针对数据链网络拓扑经常变化的特点,设计了考虑作战实际的网络管理分簇维护方案。仿真实验表明,与其它分簇算法比较,该算法提高了数据链网络的稳定性和运行效率。     

改进的网络路由协议低功耗自适应分簇算法

LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy低功耗自适应算法)是无线传感器网络层次型路由协议中最重要和最具代表性的算法之一。通过对经典分簇路由算法LEACH的分析,针对LEACH算法中簇首分布不均匀、簇首与基站之间只能采用单跳路径的缺点,在簇首选择方式、簇首与基站的通信方式两方面进行了改进,并对LEACH算法及改进后的算法进行了仿真试验。仿真结果表明:该算法能有效地降低无线传感器网络节点的能量消耗,延长了网络存活时间,提高了传统LEACH算法的性能。     

无线自组织网络协作时间同步优化算法

针对无线自组织协作网络时间同步算法同步误差大及能量消耗高的问题,在分析网络时间同步模型基础上,提出无线自组织网络协作时间同步优化算法。该算法利用指数延迟模型,通过构建时间同步似然函数,对成对节点的时钟偏移及时钟漂移进行联合估计;对网络进行三角剖分,通过染色确定参考节点,然后参考节点选取主节点,利用拓扑结构的自适应变化实现全网节点时钟同步;通过时钟联合估计及自适应拓扑建立协作时间同步优化算法,其整体执行保证节点通信链路时间同步。仿真结果表明,在所提三角剖分拓扑结构控制下,与传统分簇拓扑相比,协作时间同步优化算法在平均同步误差、同步算法能量消耗方面得到了性能提升。     

基于位置时间组合的弹药组网密钥管理方法

针对现有弹药组网密钥管理方法存在安全连通性与抗俘获能力无法同时兼顾的问题,提出了基于位置时间组合的弹药组网密钥管理方法。该方法所有簇头节点仅装定一个初始密钥,部署后利用节点的位置及时间信息完成广播组网及以后的同步密钥更新及通信密钥生成。仿真验证表明该方法可以自主地利用部署成功节点的位置及时间信息,使静态部署弹药组网簇头节点具有良好的安全连通性的同时具备很强的抗俘获能力。     

载波侦听随机分组码分多址接入协议设计与簇内多址干扰性能分析

在战术应用场景下,面向某型电台的双通道网络组网方案能够有效地减小实际码分组网存在的码分资源浪费问题。为了提高双通道网络控制通道的抗干扰能力,引入随机分组码分多址技术,提出了载波侦听随机分组码分多址接入(CSRP-CDMA)协议。并建立了基于CSRP-CDMA的时隙扩频Ad Hoc网络理论分析模型,推导了分组传输成功概率和吞吐量表达式,分析了扩频增益、分组负荷和分组头长度比值以及接收信号信噪比等因子对吞吐量性能的影响。和适用于RP-CDMA的传统MAC协议做了网络性能仿真比较。理论数值和仿真结果显示,CSRP-CDMA协议性能明显优于传统协议,其归一化网络吞吐量理论值达到0.75,能够有效保证控制通道的资源利用率。     

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.     

大规模WSN分簇路由蚁群算法的研究

为提高大规模WSN路由性能,提出了基于蚁群算法的无线传感器网络分簇路由算法。首先将网络节点进行聚类,将整个网络分解成一些小规模的区域类,然后利用蚁群算法对每个区域类并行求解最佳路径,并将所有区域类的路径解按一定规则生成整个网络路由的较优解。该算法根据聚类特征对任务进行分解,利用蚁群算法并行求解子问题后再生成全局解的方式,极大地加快了算法的求解速度,对建立大规模WSN路由有着重要启示。算法的时间复杂度和仿真测试分析表明,此算法具有良好的性能。     

基于社团发现的卫星通信地球站组网规划方法

为合理高效地制定卫星通信地球站的组网规划任务,提出一种基于社团发现的卫星通信地球站组网规划 方法。在一定前提假设和约束条件下,对卫星通信地球站组网规划问题进行形式化定义,以尽可能多的卫星通信是 一跳通信为目标,基于社团发现给出解决方法,并通过实验结果分析。结果表明：该算法在卫星通信地球站组网规 划问题的应用上有效合理,能为相关研究提供一条新的思路。     

一种基于簇首协调的时分多址路由协议

针对现有无线移动网络中采用竞争广播交互路由、控制信息,造成路由控制信息碰撞丢包的问题,提出了一种基于簇首协调的时分多址路由协议。该协议复合设计多址接入协议与路由协议,通过保障路由、控制信息的可靠传输,降低了传输延时,提高了数据传输效率。提出了一种基于超帧结构的多址接入协议,在超帧的控制信息交互阶段以时分多址的方式交互路由、控制信息,在数据信息交互阶段,以载波侦听碰撞避免的方式交互用户数据信息。为了控制节点之间的路由控制信息交互开销,簇首节点只为成功入网的节点分配时隙,并保证入网节点稳定地占有该时隙。成员节点通过交互两跳邻节点信息建立不超过3跳的簇内路由表,簇首节点通过控制信息交互获取全簇路由信息。仿真结果表明,在群组移动模式下,与AODV、OLSR等现有路由协议相比,所提出的协议在平均时延方面降低了23%,在传输效率方面提升了30%.     

战术通信网基于聚类的生存性估计

提出了一种新的生存性评估测度--全网聚类生存度.首先,讨论了战术通信网的抗毁性和生存性评估中常用的测度指标,并指出了这些测度的缺点.然后,提出了一种适用于战术通信网的新型的生存性评估测度指标--全网聚类生存度,并提出了一些与之相关的性质和定理.最后,完成了使用该测度指标对12种拓扑网络的生存性评估仿真计算,并与链路连通因子(LC)F测度指标进行了比较,结果证明全网聚类生存度设计科学合理,计算简单迅速,能同时考虑节点和链路的失效,并具有很好的物理意义.     

基于分形布朗模型的数码迷彩图案生成方法研究

迷彩伪装是一项重要的伪装技术。数码迷彩是对抗高分辨成像侦察的有效技术手段。如何实现迷彩设计技术的实效化、精确化和智能化始终是研究热点。基于分形布朗运动的分形维估计法提取背景图像的纹理特征、基于金字塔结构逐层模糊C均值聚类算法提取背景图像的主色特征。融合纹理和主色特征,运用改进的钻石-菱形算法生成符合背景特征的数码迷彩图案。仿真实验结果表明：该算法在荒漠型、丛林型、林地型背景的迷彩生成中均能产生较好效果。     

基于超网络的无线通信网结构模型

为解决无线通信网络结构模型生成问题,针对无线通信网络结构和功能特征,定义和描述了网络节点和网络超边模型类型,综合运用复杂网络和超网络建模方法,提出了网络拓扑和网络超边的演化模型.模型能够有效地描述无线通信网络的结构属性和传输路由,并通过案例分析验证了提出模型的适用性及有效性.     

无线网络中基于最高向量权独立集的分群算法

ad hoc 网络是多跳无线网络,网络节点通信不依赖于预先架设的固定设施,这种动态网络的重要特点是寻找好的路由算法,基于群的算法是最有效和可伸缩的.然而,由于高度动态拓扑且缺少固定架构,系统重构经常是不可避免的,因此,尽可能长时间使拓扑稳定是至关重要的.极大独立集(MWIS)是一个分群算法,用于将整个网络划分为群,每个群选举一个群首.基于MWIS,提出了最高向量权独立集(HVWIS)算法.首先,每一节点被分配一个向量权,其动机是要考虑相邻节点的多个因素;其次,算法使用了模糊决策模型.这样,群首形成了一个最高向量权独立集,确定了其拓扑和其稳定性.本文证明了HVWIS 算法的正确性并分析了其时间复杂度.     

移动Ad-hoc网络管理中基于节点定位的簇生成算法

移动Ad-hoc网络(MANET)作为一种移动无线通信网,其独有特性增加了网络管理的难度,目前对MANET网络管理的研究仍处于起步阶段,一些标准尚未制定。为此,提出了一种基于节点定位的簇生成算法,通过特有的象限划分、适度融合、再分割融合和有效的客人协议,以及消息驱动机制的实现,弥补了原有算法必须依赖GPS服务、节点调整和客人身份判定忽视管理效率的不足,提高了网络管理的灵活性和可扩展性,为MANET的有效网络管理提供新的方法和手段。