基于无线传感器网络的集中式分簇算法研究

《基于无线传感器网络的集中式分簇算法研究》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、ＴＰ３９３公开中图分粪号：密级：ＵＤＣ：；本校编号讀Ｗ交遷乂肇硕±学位论文论文题目：基于无线传感器网络的集中式分簇算法研究研究生姓名：杨彩霞学号：０２１３０６４１学校指导教师姓名：高巧职疏：副教授申请学位等级；工学硕去专业：通信与信息系统论文提交日期：２０１６．０４论义答辩日期：２０１６．０６独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢之处外，

2、论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他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巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。。学位论文作者签名胃签字日期：２《年《月２；日＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有

3、关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）？学位论文作者签备导师签名：■签字日期：２分６年６月２３日签字日期：２。乂年月日硕士学位论文基于无线传感器网络的集中式分簇算法研究ResearchonCentralizedClusteringAlgorithminWirelessSensorNetworks作者姓名：杨彩霞学科、专业：通信与信息系统研究方向：无线传感器网络学号：02130641指导教师：高丽完成日期：2016.04兰州交通大学Lanzh

4、ouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要无线传感器网络（WirelessSensorNetworks，WSN）是一种综合信息采集、信息处理和信息传输功能于一体的新型无线网络。对其的研究和应用，把人类和物理世界紧密地结合在一起，实现了人们对物理环境的远程监测控制，是目前给人类生活带来深远影响的重要技术之一。通常情况下，采用电池给传感器节点供电，由于电池供电，节点的能量受到了限制，节点的能量直接影响了无线传感器网络的运行时间。路由协议负责在数据传输过程中寻找从源节点到目的节点

5、的高效传输路径，设计能量高效的路由协议是延长网络生命周期、均衡网络能耗的一门关键技术。分簇算法符合用户终端对无线传感器网络路由协议设计的要求。分簇算法将网络中的传感器节点划分成多个簇，并在每个簇内选取簇头，然后完成数据传输。这种算法能够有效地管理网络中的节点部署和数据传输，提高了无线传感器网络的健壮性，均衡了网络的能量消耗，适用于大规模网络。LEACH-C算法是一种集中控制的分簇算法，网络中簇头的选取和簇的划分由基站统一控制。本文在LEACH-C算法的基础上，针对无线传感器网络中的能耗问题，提出改进

6、算法，并进行了仿真分析。首先对LEACH-C算法的算法流程图、算法模型、算法的优缺点以及算法的研究现状进行了详细的分析。然后学习了QPSO算法的理论知识，并搭建了合适的适应函数。在此基础上，提出了利用QPSO算法对LEACH-C算法中簇头的选取进行优化的基于QPSO的集中式分簇算法（LEACH-CQ算法）。最后利用MATLAB进行相关仿真分析，结果表明，LEACH-CQ算法相对LEACH-C算法，在算法生命周期，网络剩余能量以及基站接收数据包方面都有明显提高。为进一步解决无线传感器网络能耗问题并延长

7、算法生命周期，提出基于QPSO和双簇头的集中式分簇算法（LEACH-CAQ算法）。该算法的主要思想是在主簇头距离基站大于二分之一区域边长的簇内，选择簇内剩余能量最大的节点作为辅助簇头，并利用QPSO算法对主簇头和辅助簇头进行优化。仿真结果表明，LEACH-CAQ算法相对LEACH-CQ算法，在算法生命周期，网络剩余能量以及基站接收数据包方面都有明显提高。关键词：无线传感器网络；集中式；LEACH-C算法；QPSO算法论文类型：应用研究-I-基于无线传感器网络的集中式分簇算法研究AbstractWir

8、elesssensornetwork(WSN)isanewtypeofwirelessnetworkthatintegratesinformationcollection,informationprocessingandinformationtransmission.Foritsresearchandapplication,itiscloselycombinedthelinkbetweenthehumanandthephysicalworld,realizedthel