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《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)leach分簇路由協(xié)議改進和仿真》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息,并發(fā)送給觀察者。傳感器網(wǎng)絡(luò)具有大規(guī)模、自組織性、動態(tài)性、以數(shù)據(jù)為中心等特點,能夠廣泛應(yīng)用于軍事、環(huán)境監(jiān)測和預(yù)報、智能家居、機械監(jiān)控、城市交通等領(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議是當(dāng)前研究的熱點之一。傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議已經(jīng)不再適應(yīng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)動態(tài)拓?fù)渥兓耐負(fù)浣Y(jié)構(gòu),必須設(shè)計新的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。目前,適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議較多,對典型的分簇路由協(xié)議LEACH的研究也
2、是當(dāng)前研究的熱點。本文首先概述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念,特點,應(yīng)用領(lǐng)域,關(guān)鍵技術(shù)和研究現(xiàn)狀,接著介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一些典型的路由協(xié)議,然后著重對LEACH協(xié)議的原理和運行機制進行了說明,分析了該協(xié)議的優(yōu)缺點,最后進行了改進和仿真。針對LEACH協(xié)議存在的不足,本文提出了一種改進思路:簇頭選擇方面,通過增大節(jié)點當(dāng)選候選簇頭概率,讓部分節(jié)點先成為候選簇頭,然后通過設(shè)置權(quán)值和競爭半徑,讓權(quán)值大的節(jié)點當(dāng)選正式簇頭,以形成全局較優(yōu)的簇分布。同時,在簇頭間加入多跳路由,避免LEACH中簇頭與基站的遠(yuǎn)距離傳輸以節(jié)約能量。最后,在NS2仿真軟件下進行了仿真實驗,實驗結(jié)果表明:改進后的協(xié)議比
3、LEACH協(xié)議在節(jié)能、網(wǎng)絡(luò)生存時間等方面有了較好的改善。本文共分為6章,各章內(nèi)容可歸納如下:第1章引入了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念,介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點,應(yīng)用前景及關(guān)鍵技術(shù),同時介紹了本課題的來源及研究意義,最后論述了本文的主要工作和創(chuàng)新點。第2章介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的特點、設(shè)計要求、性能衡量指標(biāo)、協(xié)議的分類,研究分析了一些典型的協(xié)議,并對這些典型的路由協(xié)議進行比較分析。第3章研究了LEACH路由協(xié)議運行機制、分析了該協(xié)議的優(yōu)缺點,并研武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文究分析了幾種經(jīng)典的基于LEACH的改進協(xié)議。第4章提出了一種基于LEACH的改進協(xié)議LEACH--improv
4、ed。第5章介紹了仿真軟件NS2并對以上改進方案進行了仿真實驗。第6章對全文進行了總結(jié),并對未來的工作進行了展望。本文得到了國家自然科學(xué)基金項目(批準(zhǔn)號:60672137,60773211),教育部博士點基金項目(批準(zhǔn)號:20060497015),新世紀(jì)優(yōu)秀人才計劃(批準(zhǔn)號:NCET--08--0806)的資助。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò),路由協(xié)議,分簇,LEACH,網(wǎng)絡(luò)仿真II武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWirelessSensorNetworksconsistoflotsofmicro-sensornodesdeployedinmonitoredarea,thro
5、ughwirelesscommunicationway,whichbuildamulti—hopandself-organizationednetworksystem.WSNs’destinationistoapperceive,collectandprocessinformationofapperceivedobjectinoverlayarea,thentosendtheseinformationtoobserver.SensorNetworksarecharacteriedbylargescale,self-organizationed,dynamicanddata-c
6、enterandareappliedtomilitarymatters,environmentalmonitoringandforcasting,intelligentfurniture,machinemonitoringandmunicipaltrafficandSOon.TheroutingprotocolsofWSNsareoneofmosthottestissuesinrelatedresearchfields.Asthedynamicandvariabletopology,thosetraditionalroutingprotocolscannotbeapplica
7、bletoWSNsandnewroutingprotocolsmustbedesigned.Inrecentyears,therearemanyroutingprotocolsapplicabletoWSNs,researchingonLEACHbasedonclusteringstructureisalsoanimportantprobleminWSNs.Firstly,thisthesisdescribesthebasiccharacteristicofWSNsandintroducessevera