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分布式能量均衡的WSN动态数据转发策略
无线传感器网络 分布式 能量均衡 数据转发
2018/5/21
针对无线传感器网络中存在的能量空洞问题，该文提出一种能量均衡的层次型数据转发策略。根据节点可用能量、节点之间相对位置及不同网络区域簇头能量消耗速率构建非均匀层次化结构。进而，综合考虑节点簇内通信开销和节点关系选取中继转发节点，并在多跳簇间数据转发时执行数据融合进一步降低转发数据量以实现簇间多跳通信的能量有效性。数值结果表明，所提机制可以有效地均衡网络负载，延长网络生命周期，改善网络数据转发性能。
针对减少分布式LCMV波束形成器在全联通WSN中的计算量问题,提出基于Householder多级维纳滤波器(HMSWF)的分布式LCMV波束形成器方法.该方法通过有效引入HMSWF技术避免本地协方差矩阵估计及求逆运算,能以更少的计算量获得分布式LCMV波束形成器相同的输出性能.另外,还可以在递推过程中进行合理截断处理来进一步降低运算量.计算机仿真结果验证了算法的优良性能.
无线传感器网络的传感器节点主要依靠电池供电，为保证节点能较长时间地稳定工作，对电池的供电性能具有较高的要求。本文作者组建了一个基于ZigBee协议的节点功耗测试网络，提供了一种基于WSN的电池电压在线监测的方法，测量误差范围在1%左右，分别对镍氢电池和太阳能电池供电性能进行了测试。实验结果显示，在数据采集周期为2s~600s的情况下，用普通镍氢电池为WSN节点供电只能维持其正常工作10天左右；而使...
WSN中的分布式压缩感知
无线传感器网络 压缩感知 随机压缩采样 分布式压缩感知
2014/4/17
为了解决传统的压缩感知算法在无线传感器网络中实现的难题，首先研究了用定时器控制ADC进行随机压缩采样的压缩感知技术，实验表明，该方法有效可行。在此基础上提出了基于无线传感器网络的分布式压缩感知算法。该算法通过对随机压缩采样序列的拆分实现分布式压缩采样,最后利用合并后的采样值和CoSaMP算法完成对信号的重构。仿真和实验表明，该方法能够在星型网络拓扑中实现以1/10的标准采样频率下实现信号的重构。
基于WSN的分布式城市噪声监测系统设计
无线传感器网络 城市噪声监控 TinyOS LabVIEW
2014/4/18
针对城市环境中的噪声监管问题设计了基于无线传感器网络（WSN）的多节点分布式噪声监测系统。与以往的噪声信号采集系统相比较，基于WSN的噪声监测系统解决了信号采集困难、布线复杂、维修繁琐等问题。城市环境中丰富的供电线路配合太阳能电池板可为无线节点持续工作提供所需的能量。WSN通信在TinyOS环境下采用nesC语言设计开发。在LabVIEW环境下实现了WSN网关节点与主机通信，设计了人机交互监测显示...
一种能量有效的基于虚拟骨干网的WSN范围选择再编程协议
无线传感器网络 再编程协议 异构的 范围选择
2014/4/18
本文提出了一种能量有效的具有范围选择的网络再编程协议。该协议首先根据要更新的应用程序、节点的剩余能量、有效度数和节点间的链路质量，选出合适的核心节点，创建虚拟骨干网。然后软件影像由sink节点通过流水线的方式，先传输给核心节点；再由核心节点并行传输到需要的普通节点。有效地减少了参与再编程的节点数,节省了能量，实现了范围选择。另外，引进协调的睡眠机制，进一步降低节点的能量消耗。性能分析与仿真实验表明...
一种基于边松弛的大规模WSN分簇定位算法
边松弛 分簇 大规模传感器网络 定位
2014/4/18
针对大规模WSN定位问题中，基于半定规划的分簇定位算法在分簇不均匀及节点密度较大时，部分簇会出现定位计算复杂度过高的问题，提出了一种新的基于边松弛的分簇定位算法—EES-Cluster。该算法通过对每一个网络簇子图进行边的松弛预处理，减少了边的数目；在网络分簇数目较少时，能有效降低定位过程的计算复杂度，同时较好地保持较高的定位精度，减小簇头节点信息融合的功耗。仿真实验及分析表明，EES-Clust...
安全问题已经成为无线传感器网络进一步发展和应用的障碍之一。文章提出了一种基于粒子滤波算法的入侵检测技术，该方案利用LEACH算法对无线传感器网络节点进行分簇，通过粒子滤波算法对簇内节点的数据流量情况进行检测，发现其中的异常节点，并利用MATLAB仿真工具对节点的反应灵敏度进行仿真。结果表明，算法计算得出的异常检测率维持在0.48到0.7之间，检测系统处于一种较为稳定的状态，粒子滤波能够较好的运用到...
无线传感器网络的节点电源能量有限，其能耗均衡问题已经成为研究热点。针对可分负载星型无线传感器网络的负载调度过程，在同时感知、顺序返回信息的工作模型下提出了一种以能耗均衡为目标的负载调度算法（DLEBS）。该算法以降低网络能耗标准差为优化目标，在保证网络总体传输时间及传输顺序的情况下，可以得到相应的负载调度策略。仿真实验表明，算法得到的负载调度可以有效降低网络的能耗标准差。并且随给定时间的增加，算法...
无线传感网（WSN）很适合用于战场侦察和应急通信等场合，增强WSN的生存能力并对其进行量化评估逐渐受到关注。本文提出一种基于半马尔可夫过程（SMP）的分簇WSN生存性评估模型，该模型在考虑应急通信中簇头生存状态的基础上建立了基于SMP的簇头生存状态转移图；结合网络生存性需求计算WSN的生存性效用函数，并定量分析了多种评价指标对网络生存能力的影响及其相关性；进而，利用该模型对采用SPRC协议和RLE...
不对称链路环境下的WSN节点定位算法
无线传感器网络 定位 DV-Hop算法；不对称链路
2014/4/16
针对无需测距定位算法DV-Hop在含有不对称链路的复杂环境中存在较大定位误差的问题，从5个方面对其进行了改进：首先采用邻居节点挖掘措施确保相邻节点的准确识别；接着使用最小跳数方法计算未知节点到锚节点之间的真实跳数；然后使用改进的平均跳距计算方法减小平均跳距误差；其次采用一种新的方程组求解方法完成节点初步定位；最后采用一种校正技术对初步估计坐标进行校准。仿真结果表明，改进算法以适当增加通信成本和计算...
对能量和带宽受限的无线传感器网络下的目标跟踪问题，基于量化的观测数据和条件后验克拉美-罗下界提出一种传感器选择方法.为了节约网络能量和带宽，对传感器接收到的观测数据进行量化压缩，推导了传感器量化数据下目标状态估计的条件后验克拉美-罗下界，将其作为传感器选择和优化的准则，并且利用粒子滤波器给出一种条件后验克拉美-罗下界的近似计算方法.与基于无条件后验克拉美-罗下界和互信息的传感器选择方法进行了对比仿...
基于正六边形部署的WSN密钥预分配方案
无线传感器网络 密钥预分配 正六边形 安全
2014/4/22
针对无线传感器网络能量、计算能力、存储空间以及带宽等局限性问题，提出了一种新的无线传感器网络密钥管理方案。该方案采用正六边形对网络进行分区，在覆盖全网的同时有效的减少了重叠区域。节点仅需预分配数量较少的密钥，就能够以很高的概率建立共享密钥，即使存在大量的移动节点仍能保持较高的连通概率。理论与仿真数据表明方案在连通性和安全性方面具有较好的性能。
一种高斯噪声下基于最大分散度的WSN半定规划定位算法
无线传感器网络 定位 半定规划 分散度
2014/4/23
基于最大分散度的概念，本文提出了一种新的高斯噪声下基于半定规划的WSN定位算法——MSDSDP算法。该算法将定位问题建模成一个将最大化网络分散度作为目标函数，由节点测量距离和噪声标准差确定的不等式作为约束条件的最优化问题，并将该最优化问题松弛为半定规划模型进行求解。分析及实验结果表明，该算法能有效地克服fullSDP节点估计位置向锚节点凸包中心汇聚的问题，在计算复杂度相同的情况下明显提高定位精度。...