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1、三峽庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化算法⑧重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(專業(yè)學(xué)位)學(xué)生姓名:趙貞貞指導(dǎo)教師:仲元昌副教授學(xué)位類別:工程碩士(電子與通信工程領(lǐng)域)重慶大學(xué)通信工程學(xué)院二O一二年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要三峽工程自竣工以來,給人們的生產(chǎn)和生活帶來了許多福澤與便利,但與此同時,三峽庫區(qū)的水環(huán)境污染情況也目益嚴重。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用在各個領(lǐng)域中的不斷深入,基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三峽庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測的相關(guān)技術(shù)研究成為熱門。針對無線
2、傳感器網(wǎng)絡(luò)能量供給有限的特點,使全網(wǎng)生命周期延長的節(jié)能策略是研究的重中之重。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能策略包括節(jié)能路由策略、覆蓋優(yōu)化策略以及數(shù)據(jù)融合策略等。本文以三峽庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測為應(yīng)用背景,尤其針對三峽水庫的大規(guī)模區(qū)域特性,研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化策略。在分析和總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,提出一種基于改進粒子群優(yōu)化算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化策略。首先,對三峽庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用背景進行調(diào)研,針對實際監(jiān)測環(huán)境的“監(jiān)測面積大、分布廣”的區(qū)
3、域特性,并考慮實現(xiàn)成本,選取混合型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型,充分利用國內(nèi)外已取得的研究成果,將粒子群優(yōu)化算法作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化策略。針對現(xiàn)有覆蓋優(yōu)化算法存在早熟、收斂性差以及易陷入局部搜索的缺點,在標(biāo)準粒子群優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上,提出帶收縮因子的混沌白適應(yīng)粒子群優(yōu)化算法(CCAPSO)。該算法基于帶收縮因子的粒子群優(yōu)化模型,使用改進的混沌Tent映射對群體的初始狀態(tài)做初始混沌化,并用產(chǎn)生的混沌序列代替原有算法模型中的隨機參數(shù);同時,引入
4、聚集度指標(biāo),實現(xiàn)參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整。實驗結(jié)果表明,該算法具有更好的優(yōu)化特性。在完成上述算法研究的基礎(chǔ)上,提出基于該算法的混合型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化策略,以三峽庫區(qū)水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測為實際應(yīng)用背景搭建數(shù)學(xué)模型,提出新的覆蓋布爾因子概念,構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化覆蓋模型。實現(xiàn)對三峽庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測中的混合型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化。理論分析與實驗結(jié)果表明:本文提出的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化策略,能夠適用于大規(guī)模特性的三峽水庫,并有效提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋
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