开题报告模板 - 副本

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1、燕山大学电气工程学院本科毕业设计（论文）开题报告课题名称：基于链路质量的无线传感器网络拓扑控制算法设计课题性质：模拟（真题假做）课题来源：纵向课题专业：测控技术与仪器专业方向：工业自动化仪表班级：工业自动化仪表3班学生姓名：尹荣荣指导教师：刘彬2008年4月23日一、本课题研究的基本内容，拟解决的主要问题：（宋体，小四号）1．本课题研究的基本内容1)了解无线传感器网络拓扑控制研究的问题及其设计目标无线传感器网络的拓扑控制是一种重要的节能技术，对网络性能如覆盖性和连通性等有很大影响；另外，还能够降低通信干扰、提高MAC协

2、议和路由协议的效率。拓扑控制研究的主要问题是：在保证一定网络连通质量和覆盖质量的前提下，兼顾通信干扰、网络延迟、负载均衡、简单性、可靠性、可扩展性等指标，形成一个优化的网络结构；其设计以减少节点能耗，最大限度延长网络生命期为目标。2)熟悉链路质量对无线传感器网络拓扑控制算法的影响链路质量对传感器网络有着重要影响，链路传输的动态不可靠性不仅会导致节点能源的浪费，且不稳定的链路质量会使网络性能如吞吐量、延迟和能耗等异常复杂。以往的拓扑控制算法单纯基于距离和节点度等构建，过于理想而构建的网络实用性不强。基于链路质量设计的拓扑

3、控制算法能在保证一定覆盖度的同时使网络表现出良好的性能：对称性、平面性、稀疏性、节点度有界性、有限伸展性等。3)设计基于链路质量的无线传感器网络拓扑控制算法并对其性能评价拓扑控制算法XTC基于链路质量构建网络拓扑，步骤简单且能保证网络的对称性、连通性及稀疏性等，但仍存在一定的问题，如缺乏网络稀疏性和健壮性之间的权衡、没有考虑网络链路质量变化等。因此，综合考虑网络各项性能指标基于链路质量设计传感器网络的拓扑控制算法具有一定的实用价值。2．本课题解决的基本问题1)无线传感器网络中，适当减少拓扑中的链路可有效减少通信干扰，提

4、高网络吞吐率。拓扑控制算法XTC构建的拓扑最大节点度不超过6，但仿真实验结果表明，即使在密度较大的网络中其平均节点度也仅介于2与3之间，网络健壮性不强，连通性容易遭到破坏，因此需要在稀疏性和健壮性之间进行权衡。2)拓扑控制算法XTC根据链路质量对每个网络节点的邻居节点进行排序以构建局部拓扑，但其并未明确给出链路质量的定义，仅认为以距离和节点id所构成的简单组合就能反映链路质量的大小关系。实际的无线通信过程中，链路质量受噪声、环境变化等诸多因素影响，这就需要以更能反映链路质量状况的依据来构建网络拓扑。3)XTC算法要求每

5、个节点将其收集到的邻居信息按照链路质量降序排列，并在所有可达邻居节点之间进行信息交换。在节点分布密集的无线传感器网络中该操作所需的时间过长，不能保证探测信息的及时到达，具有一定时延局限性。设计新的拓扑控制算法在保证网络连通性条件下，尽量缩短邻居排序所耗费的时间，有利于降低算法的复杂度，且能使网络对信息变化的反应更为及时。二、课题研究步骤、方法及措施：（宋体，小四号）研究安排具体如下：¨第1-4周(08.3.3~08.3.30)——查阅资料，阅读文献根据毕业设计的题目要求，阅读关于无线传感器网络综述性文献，从整体上对无线

6、传感器网络的特点、提出背景、应用领域等大体了解；学习拓扑控制算法及其相应的改进算法，了解各拓扑控制算法的基本思想及优缺点；查阅链路质量相关文献，初步认识其评价标准及特性。¨第5-8周(08.3.31~07.4.27)——方案论证，建立模型鉴于前四周的准备工作，确定本次设计是在典型拓扑控制算法XTC基础上改进完成的。掌握图论与链路质量的相关概念，深入研究典型拓扑控制算法XTC，归纳其主要特性和不足，找出需要解决的主要问题，完成开题报告，准备中级检查。¨第9-12周(08.4.28~08.5.25)——理论分析，算法研究结

7、合图论与链路质量的相关知识，对XTC算法进一步分析研究，找出解决各种现存问题的方法并从理论进行分析并给出推理证明，以达到算法的优化。¨第13-16周(08.5.26~08.6.22)——软件设计，仿真实验学习计算机软件及编程语言，将理论上的拓扑控制算法转换成软件能够识别的语言代码，实现仿真，通过实验从而能够更为明了地观察算法最终效果，以对其不足提出改进。¨第17-18周(08.6.23~08.7.6)——撰写论文，准备答辩系统地总结前十六周所做的工作，思路清晰，按照规范要求撰写毕业设计论文，为答辩做准备。三、课题研究工

8、作进度：（宋体，小四号）1-2周通过阅读关于无线传感器网络综述性文献及拓扑控制概述，从整体上了解无线传感器网络。了解到在传感器网络中，节点任意散落在被检测区域内，节点以自组织方式构成网络，通过多跳中继方式将检测数据传到sink节点,最终借助长距离或临时建立的sink链路将整个区域内的数据传送到远程中心进行集中处理。无线传感器网络的