无线传感器网络中基于etbg算法的分簇拓扑控制分析

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1、目录3．22算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯233．3算法的维护和更新⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯243．3．1新节点加入网络⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。253．3．2节点下线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯273．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。284ETBG算法的优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．304．1算法描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯3l4．1．1符号说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3l4．1．2节点成簇算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯314．1．3建立簇树算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯324．2特例说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯334．3仿真结果及分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。354．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．395总结和展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯405．1全

3、文总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯405．2研究展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．40参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41个人简历及研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．43个人简历⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．43发表的论文及科研项目⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．43致{射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．44IV1绪论1绪论1．1无线传感器网络概述1．1．

4、1无线传感器网络的体系结构无线传感器网络(WirelessSensorNetworks)由许多传感器节点组成，这些节点通过无线、多跳、自组织的方式组织成网。网络中的节点采集数据，然后对这些数据进行分析和处理，并通过多跳的方式逐级传给基站，观测者可以通过基站对其进行访问和控制。无线传感器网络是一种应用型技术，其应用范围涵盖了工农业、环保、医疗卫生、智能家居、交通监管、敌情监测等领域【l】【2】，更是在空间探索和反恐、救灾等特殊的领域大放光彩，其研究、开发和应用密切关系到人民生活、经济发展、国家安全，近些年引起了国际上的广泛重视。例

5、如美国国防部专门成立了军事部门来对其进行研究；商业上，英特尔公司、微软等产业巨头也开始启动了相应的研究计划。在我国，随着经济的发展和形式的需求，也对无线传感器网络给予出了极大的重视，汶川地震更加速了国家对这方面的研究。图1．1无线传感器网络体系结构无线传感器网络结构如上图1．1所示，节点通过飞机播撤或人工布置的方式，大量部署在被检测的区域。节点通过自组织的方式迅速的组成一个网络。l绪论在这个网络中，节点既是采集者和传输者，也可能是路由的中转站。叶子节点采集数据，传给中继节点，中继节点对数据进行相关性压缩和处理后，通过多跳转发的方

6、式将信息传递给给基站(BS)，用户终端和管理者可以通过有线网络对其进行查询和管理。图1．2传感器节点硬件结构传统的传感器节点由数据采集模块、数据处理和控制模块、通信模块和电源组成(图1．2)。其中，数据采集模块由传感器、A／D转换器组成，主要用于获取监测区域内的有效信息，采集到数据以后并把有效信息进行模数转换，交给数据处理和控制模块；数据处理和控制模块主要负责对数据相关性分析压缩和调度节点各个单元的工作，存储和处理自身采集的数据。目前，随着集成电路的高速发展，这些模块都被集成到一块芯片上；通信模块负责节点之间的通信(交换信息和收

7、发采集的数据信息)；电源模块一般为微型电池，负责给节点提供能量。此外，一些特殊的节点还具备自供电系统、移动系统【3】和定位系到4】f5】等部件，使其性能更加突出。1．1．2无线传感器网络的特征及其应用1．1．2．1无线传感器网络的特点1)低功耗、微型化、高度集成、低价格的传感器节点以前，传统的传感器节点比如雷达，体积比较大，而且造价比较昂贵，很大程度上限制了其自身的发展。而无线传感器网络中所使用到的节点都是高度集成化的点(在一个硅片上集成了以上提到的所有模块)，相应的其功耗也比较低，而且这种被称之为“灰尘"的传感器节点【61，大

8、规模生产比较容易，节点价格比较低。虽然目前的传感器节点还没有达到一些特定的指标，但这代表了它21绪论发展的一个方向。2)节点密集布设为获取精确完整的信息，在监测区域内，布置上成千上万相同和不同的节点。密集布置还有一个特点就是高冗余性，这样可以使整个网络具有更好的