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《水下傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、總第２４１期艦船電子工程Vol．３４No．７２０１４年第７期ShipElectronicEngineering１６５磁水下傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法郭勇姜衛(wèi)東劉胤祥（海軍指揮學(xué)院信息系南京２１１８００）摘要針對水下傳感器網(wǎng)絡(luò)隨機部署時節(jié)點分布不均勻、網(wǎng)絡(luò)覆蓋率不高問題，提出一種基于改進全局人工魚群算法的網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法。優(yōu)化算法以覆蓋率為目標(biāo)函數(shù)自適應(yīng)調(diào)整人工魚移動步長，同時在向最優(yōu)人工魚靠攏過程中引入權(quán)重系數(shù)，提高算法尋優(yōu)精度和收斂速度。實驗結(jié)果表明，與遺傳算法和魚群算法相比較，該改進算法優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，加快了算法收斂速度，提升了網(wǎng)絡(luò)性能。關(guān)鍵詞水下傳感器網(wǎng)絡(luò)；人工魚
2、群算法；網(wǎng)絡(luò)覆蓋率中圖分類號TN９２９．３DOI：１０．３９６９／j．issn１６７２‐９７３０．２０１４．０７．０４２AnOptimizationAlgorithmofUnderwaterSensorNetworksCoverageGUOYongJIANGWeidongLIUYinxiang（DepartmentofInformation，NavalCommandCollege，Nanjing２１１８００）AbstractInviewoftheproblemofunevendistributionandlowcoverageofunderwatersensornet
3、works摧nodesinarandomdeployment，animprovedglobalArtificialFishSwarmAlgorithm（AFSA）isproposedtooptimizethenetworkscov‐erage．IntheimprovedglobalAFSA，thestepofartificialfishisself‐adaptivelymodifiedwiththenetworkscoverage，whichisregardedastheobjectfunction．Andaweightcoefficientisaddedinthep
4、rogressofdrawingclosetotheoptimalartificialfish．Experimentsshowthat，comparedwiththeGeneticAlgorithm（GA）andtheAFSA，theimprovedglobalAFSAcanop‐timizethenetworkscoverage，acceleratethespeedofconvergenceandenhancethenetworksperformance．KeyWordsunderwatersensornetworks，artificialfishswarmalgo
5、rithm，networkscoverageClassNumberTN９２９．３署，隨機部署存在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分布不均，覆蓋率低等１引言問題。而目前針對水下傳感器網(wǎng)絡(luò)隨機部署后的隨著人們對海洋開發(fā)腳步的加快，水下傳感器覆蓋優(yōu)化問題研究并不多，由于水下傳感器網(wǎng)絡(luò)是［４］網(wǎng)絡(luò)在海洋數(shù)據(jù)采集、污染監(jiān)測、海洋勘探、災(zāi)難預(yù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在水下的延伸，可借鑒無線傳感警、輔助導(dǎo)航、戰(zhàn)場監(jiān)視和礦產(chǎn)探測等方面具有廣器網(wǎng)絡(luò)對該問題展開研究。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)［１］［２～３］［５］泛應(yīng)用。水下傳感器網(wǎng)絡(luò)是指在一定的水覆蓋，林祝亮提出了基于概率測量模型的粒子群下區(qū)域內(nèi)，通過各種水下傳感器節(jié)點獲取水
6、下信優(yōu)化策略，以網(wǎng)絡(luò)有效覆蓋率為優(yōu)化目標(biāo)，通過粒息，并對水下傳感器節(jié)點進行聲學(xué)通信和組網(wǎng)，并［６］子群算法實現(xiàn)有效覆蓋；賈杰針對傳感器節(jié)點密最終把在覆蓋區(qū)域中所獲取的信息傳送給用戶的度高的特點，研究了工作節(jié)點集選取問題，提出了水下子網(wǎng)。其中傳感器節(jié)點的部署是水下傳感器基于加權(quán)遺傳算法和基于約束遺傳算法的優(yōu)化覆網(wǎng)絡(luò)的一個基本問題，它決定了網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，直接［７］蓋機制，延長了網(wǎng)絡(luò)生存時間；王蕊針對由少量影響網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和生命周期。移動節(jié)點和固定節(jié)點組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提出水下傳感器網(wǎng)絡(luò)部署分為確定部署和隨機部了一種基于魚群算法的優(yōu)化部署方案，該方案以網(wǎng)磁收稿日期：２０１
7、４年１月２０日，修回日期：２０１４年２月２３日基金項目：全軍軍事學(xué)研究生資助課題（編號：２０１２JY００２‐４５０）資助。作者簡介：郭勇，男，碩士研究生，研究方向：水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)。姜衛(wèi)東，男，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：水聲信號處理、盲信號處理、水聲通信等。劉胤祥，男，碩士研究生，研究方向：水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)。１６６郭勇等：水下傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法總第２４１期絡(luò)覆蓋率為目標(biāo)函數(shù)，將移動節(jié)點的位置遷移過程魚的步長，為人δ工魚的擁擠度因子。設(shè)置公告抽象為人工魚的追尾和覓食行為，并在人工魚的狀板，記錄最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)值Tk和最優(yōu)人工魚Zk。態(tài)更新過程中加
