混合无线传感器网络覆盖优化算法的研究

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1、分类号密级太原理工大学硕±学位论文（题目混合无线传感器网络覆盖优化算法的妍究１ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｖｅｒａｅＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＡｌｏｒｉｔｈｍｉｎＨｂｒｉｄ．ｇｐｇｙ央文并歹。题目ＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋ穆天圆研究生姓名：学号２０。５１０２２２Ｉ：专业：电子科学与技术网络研究方向：无线传感器乔学工导师姓名：副教授职称：＇Ｉ！Ｉ．学位授予单位：太原理工大学＇ｔ论文提交曰期６２０１／６，地址？：山西太原．＊｛

2、！■太原理工大学ｒＩ＞．：：；．＾：＇，；一一．＇＇一．本论文得到山西省自然科学基金2012011013-5项目、山西省软科学研究2014041048-4项目的资助声明本人郑重声明，是本人在指导教师的指导下，：所呈交的学位论文／独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文＜．不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的硏究。做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名；篇Ａ（Ｉ）日期；Ｍ又心关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关

3、保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部口送交学位论文的原件与复印件；②学校可Ｗ采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可Ｗ学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可Ｗ公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。ｉＪＩ－签名：４１／ｖｊ）日期０ＬＬ／２：２，若；日期＇１导师签名冷；７ｊｌｋＬ３太原理工大学硕士研究生学位论文混合无线传感器网络覆盖优化算法的研究摘要无线传感器网络作为新世纪以来的重点研究学科，其发展历程及技术水平受到社会的广泛关

4、注。嵌入式技术的发展使传感器节点的体积得以小型化、微型化，无线技术的发展使传感器节点间的通信更加智能化，移动机器人技术的发展使混合传感器网络的出现成为可能。组建无线传感器网络首先面对的问题便是网络节点如何部署，由于网络应用环境的特殊性，工作人员不可到达，如果传感器节点进行随机抛洒部署必然出现网络覆盖盲区。所以，为了解决节点随机部署的弊端，由大量固定节点和少量移动节点组成的混合无线传感器网络应运而生。通过移动节点位置的自我调整，可以有效弥补随机抛洒的固定节点形成的覆盖漏洞，实现监测区域的有效覆盖，具有良好的环境适应能力。本论文认真分析了混合无线传感器网络中固定节点随机部署所形成的覆盖

5、漏洞，通过漏洞特点的研究，结合基本蜂群算法的执行过程，提出一种基于Voronoi图的蜂群优化算法（Voronoiartificialbeecolony，VABC）。该算法首先通过Voronoi多边形划分来确定固定节点的覆盖漏洞位置，然后利用Voronoi多边形分析不同漏洞的特点，指导人工蜂群算法的执行过程，确定最终的移动节点部署位置，组建达到覆盖要求的混合无线传感器网络。通过MATLAB软件仿真VABC算法指导下的混合网络的节点部署过程，仿真结果表明，VABC算法克服了普通算法收敛速度慢，易陷入局部极值的缺点，并且实现简便，有效提高了网络覆盖率，获得良好的网络覆盖效I太原理工大学硕

6、士研究生学位论文果。最后，论文将所提出的VABC算法应用于移动通信系统无线基站的规划设计问题当中，利用改进算法迅速找出能够满足覆盖要求的基站建设位置，通过模拟仿真规划前后无线基站网络的覆盖能力，指导完成基站的选址建设及冗余拆除工作，为公司的基站整合工作提供合理化方案，达到理论研究的实际应用。关键词:无线传感器网络，网络覆盖优化，人工蜂群算法，Voronoi多边形，基站整合II太原理工大学硕士研究生学位论文THERESEARCHOFCOVERAGEOPTIMIZATIONALGORITHMINHYBRIDWIRELESSSENSORNETWORKABSTRACTWirelessSen

7、sorNetwork(WSN)isakeyresearchsubjectinthenewcentury,whosedevelopmentandtechnicallevelhavebeenpaidwidelyattentionbycontemporarysociety.Thedevelopmentofembeddedtechnologymakesthevolumeofsensornodesminiaturized.Theprogressofwirelesstechnol