无线传感器网络应用协同功率分配方案的研究

《无线传感器网络应用协同功率分配方案的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、南京邮电大学颁{=研究生学位论文摘要无线传感器网络是由大量传感器节点以无线通信技术为支撑，通过一定的拓扑结构组成的网络，是当前热点之一，在军事、通信、环境、气象、医疗、航空航天等方面均有重要应用。它的特点是节点能源有限、规模大、自组织，可采集海量信息进行融合处理，由传感器节点通过无线环境传输数据。在无线传感器网络中，能源效率是一个决定性的因素，因为无线传输通常要消耗掉传感器电池的大部分能量。传输能源效率可通过天线分集来增强，将分集技术应用到单天线节点的无线传感器网络的方法就是协同通信(CooperativeCommunication)。因此协同无线传感器网络中的功率分配方案

2、的研究具有广阔的应用前景。本文阐述了无线传感器网络及协同技术的基本知识，在深入分析目前典型的功率控制算法原理和性能特点的基础上，研究了一种基于分簇的无线传感器网络功率分配方案，将簇内和簇间传输的能量分开，针对不同的信道状况，改变功率的分配来控制分集规模和系统能耗，仿真结果表明该方案能够极大地提高能量效率。考虑到无线传感器网络通常分布广阔且沿路通信情况复杂，将分簇无线传感器网络拓展为一个多跳模型，并引入时隙的概念，为该多跳协同无线传感器网络设计功率分配方案，进行了端到端中断概率和节能的分析，仿真结果表明设计的方案能够满足远途多跳通信低能耗的要求。关键词：无线传感器网络；协同通

3、信；簇；功率分配南京邮电大学顾L．研究生学位论文AbstractBeingoneofthehottestresearchareas，backedbywirelesscommunicationtechnology,wirelesssensornetworks(WSN)whichconsistsofnumeroussensornodesorganizedbycertaintopologies，havebeenusedinavarietyofapplicationssuchasenvironmentalmonitoring，weatherreport,navigation，com

4、munication,medicaltreatment，militaryapplicationsandSOon．Characterizedbynodebatteryconstraint,largescaleandselforganization,WSNCanperformmassdatafusionandthenrealizetransmissionbysensornodesthroughwirelessenvironment．PowerefficiencyisthedeterminatefactorinWSNaswirelesstransmissionusuallycon

5、stlmesmuchofthenodebattery．Transmissionpowercallbegreatlyreducedbyantennadix72～：。’：ApplyingdiversitytoWSNinwhicheverynodehasonlyoneantennaisSOcalledCooperativeCommunication．Hence，researchesonpowerallocationincooperativeWSNhavebroadprospectsinvariousapplications．Inthisthesis，thecharacterist

6、icsofwirelesssensornetworksandCooperativeCommunicationsareintroducedfirstly．Meanwhile，severaltypicalpowercontrolalgorithmsareanalyzeddeeply．Thenacluster-basedcooperativewirelesssensornetworkpowerallocationschemeispresented，inwhichintraclusterandinterclustertransmissionprocessesareconsidere

7、dseparately．Accordingtocertainchannelstate，thisschemechangespowerallocationtocontroldiversityorderandsystemenergyconsumption．ThesimulatedresultsshowthepowerefficiencyCanbesignificantlyimproved．Furthermore，theconceptoftimeslotisintroducedtoanextendedmulti-hopcl