基于小世界模型的无线传感器网络路由算法的研究

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1、单位代码：10293密级：硕士学位论文论文题目：基于小世界模型的无线传感器网络路由算法的研究Y006091708学号李晓诚姓名万佑红副教授导师控制理论与控制工程学科专业复杂系统与网络控制研究方向工学硕士申请学位类别2012年4月论文提交日期南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了

2、谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院（筹）办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：___________

3、_日期：_____________南京邮电大学硕士学位论文摘要学科、专业：工学、控制理论与控制工程研究方向：复杂系统与网络控制作者：李晓诚指导教师：万佑红副教授题目：基于小世界模型的无线传感器网络路由算法的研究英文题目：Researchonroutingalgorithmofwirelesssensorsnetworkbasedonsmall-worldmodel主题词：复杂网络无线传感器网络路由算法压缩感知Keywords:Complexnetworks,Wirelesssensorsnetwork,Routingalgorithm,Compressivesensing南

4、京邮电大学硕士研究生学位论文摘要摘要无线传感器网络是通过许许多多的微型传感器节点构成，这些节点具有数据采集、无线通信的功能。一般情况下，传感器节点使用的是容量有限、不可以更换的电源，因此传感器节点的数据处理能力和通信能力非常有限。论文是在前人的理论基础上，围绕无线传感器网络的分簇路由协议和复杂网络中小世界模型理论相结合进行研究，提出了一种基于小世界模型的WSN分簇路由算法。同时，与近些年所兴起的压缩感知理论相结合，对目标节点进行探测定位研究。研究工作主要分为两个部分：1、首先根据利用复杂网络中小世界模型的特性，根据网络中节点的聚类系数和边介数来判定是否删除该边，使网络在平均

5、路径长度变化不大的情况下提高网络的聚类系数，从而使得网络的拓扑结构更加清晰，优化了节点的路由选择。在簇首选择问题上，引入了平均剩余能量的概念，簇内任意一个节点每轮结束后的剩余能量大于所在簇的平均剩余能量才能够参与簇首竞争，再根据剩余能量和总能量的比值与随机数乘积的结果，与阈值进行比较选择簇首。最后，簇间通信采用多跳算法，减少距离较远的簇头节点的能量消耗，平衡网络的能量负载。经过Matlab仿真分析，本文算法性能要优于经典的LEACH算法。2、将基于小世界模型的分簇路由算法与压缩感知理论相结合进行目标源的定位探测。并且在经典的基追踪信号重构算法中，引入了阈值机制，提出了改进基

6、追踪算法，提高网络簇数目较少情况下的信号重构性能，获得较为准确的定位信息。关键词：复杂网络，无线传感器网络，路由算法，压缩感知I南京邮电大学硕士研究生学位论文AbstractAbstractWirelesssensornetworkstructuresthroughthehundredsoftinysensornodes,thenodeshave thefunctionofacquisition,wirelesscommunication.Iftheyaresetting,theycan'tbereplacedagain. Usually,sensornodeusesbat

7、terywhichhaslimitedcapacity,andcan'tbereplaced,soitsabilityof dataprocessingandcommunicationisverylimited.Thispaperisbasedontheroutingalgorithmofwirelesssensorsnetworkandthesmallworld modelofcomplexnetworktheory,putsforwardawirelesssensornetworkroutingalgorith