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1、湖南大學碩士學位論文無線傳感器網絡中能量有效的分簇算法研究姓名：胡君申請學位級別：碩士專業(yè)：軟件工程指導教師：王雷;黃志剛20071030j：程碩士學位論文摘要無線傳感器網絡是眾多的傳感器通過無線通信的方式，相互聯系，處理、傳遞信息的網絡。該網絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術和通信技術，可以實時監(jiān)測、感知和采集網絡分布區(qū)域內的各種對象的信息，并對這些信息進行處理，傳送給所需用戶。無線傳感器網絡在軍事、工業(yè)、交通、安全、醫(yī)療、探測以及家庭和辦公環(huán)境等很多方面都有著廣泛的用途，其研究、開發(fā)和應用，關系到國家安全、經濟發(fā)展的
2、各個方面，近年來在國際上引起了廣泛的重視和投入。由于外界環(huán)境的不確定性，經常導致需要部署成百上千的傳感器協同工作，故對由大量傳感器構成的大規(guī)模傳感器網絡的研究正逐漸引起關注，并被認為是本世紀的一項具有挑戰(zhàn)性的研究課題。目前，學術界的研究熱點主要集中在傳感器網絡分簇算法、通信路由協議、網絡覆蓋等領域。本文提出了一種傳感器網絡中能量有效的分簇算法，該算法在經典的分簇算法LEACH的基礎上，通過引入平均能耗調節(jié)參數和密度調節(jié)參數，使得靠近簇結構地理中一Ii,位置的節(jié)點以及位于節(jié)點密集分布區(qū)域的節(jié)點有更高機率成為簇頭。采用該算法時，傳感器網絡簇頭的
3、選取更為合理，從而進一步優(yōu)化了簇的結構，均衡了網絡的能量消耗，與采用LEACH算法相比，傳感器網絡的生命周期有一定幅度的延長。本文的工作主要包含下列內容：(1)對本課題背景和國內外研究現狀做了描述。(2)對傳統的LEACH算法進行了介紹，并指出了其存在的問題，然后對問題進行分析。(3)提出了平均能耗以及節(jié)點密度的數學模型，并將它們用于改進LEACH算法的簇頭選取過程。(4)設計了一個仿真的實驗平臺，該平臺采用C#語言開發(fā)，用圖形化的界面直觀的顯示出節(jié)點的部署情況，根據能量有效簇頭選取算法選取出來的簇頭位置以及每輪運行算法時各簇頭節(jié)點在坐標系
4、中的具體坐標。同時該實驗平臺還能方便的對實驗的參數進行修改，全方位的對提出的新算法進行性能分析。(5)通過實驗對本課題所提出的理論進行了評估，總結了研究成果，指出了不足并提出了改進意見。關鍵詞：傳感器網絡；分簇算法；平均能耗；節(jié)點密度II蠶絲堡矍矍矍絲塵墼量童墊墼坌堡絲鎏至窒AbstractWirelesssensornetworksareakindofnetworkwhichalotofsensorsinterrelate，processandtransmitinformationwitheachotherthroughwirelessc
5、ommunications．Thenetworkintegratessensortechnology,embeddedcomputingtechnology,distributedinformationprocessingandcommunicationtechnologywhichcanbereal-timemonitoring，sensingandacquisitiontheinformationofvariousenvironmentalmonitoringortargetingobjectwithinregionalofdistri
6、butionnetworks．SuchinformationwilIbeprocessedandtransmittedtotheuser．Wirelesssensornetworksarewidelyusedinmilitary,industrial，transportation，security,medical，detection，familyandofficeenvironment．Theresearch，developmentandapplicationofitrelatestonationalsecurity,economicdev
7、elopmentandotherimportantfields．Inrecentyearsthewirelesssensornetworkshavebeencausedmuchattentionandinvestment．Externaluncertaintyenvironmentoftenleadstohundredsofsensorsshallbedeploymentedtoworktogether,SOthelarge—scalesensornetworksresearchisgraduallyarousedwidespreadint
8、erestandconsideredachallengingresearchtopicofthiscentury．Againsttheaboveproblems，theacade
