蚁群优化于无线传感器网络路由算法的研究

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1、江苏科技大学硕士学位论文蚁群优化于无线传感器网络路由算法的研究专业名称：模式识别与智能系统　作者姓名：阚今钟　　　　　　　指导老师：高尚　　　　　　　　摘要无线传感器网络（WirelessSensorNetworks，WSN）是一种新的信息获取和处理技术，能够通过传感器之间的互相协作来对需要获取数据的区域环境实时进行不同种类的信息采集。收集的信息通过节点的天线进行无线打包发送，节点间能够迅速自组织信息传输网络，以“多跳”的传感方式将用户所需的信息传送到终端设备，从而实现用户远程进行数据获取的智能型网络。由于无线传感器网络与其它通信网络的工作模式有着巨大的差

2、异，使得关于无线传感器网络的路由研究极具挑战性。近年来对于无线传感器网络路由算法的研究趋于多样化，文中在对一些路由协议进行了分析、比较，通过汲取先进的算法思想，提出了一种基于蚁群优化算法与LEACH协议相结合的无线传感器网络路由改进算法。论文在深入研究和分析现有的无线传感器网络路由协议的基础上，对LEACH协议中簇头节点和Sink节点进行通信的阶段进行优化。对每个簇的健壮性列入考察范围，从中选择出最优秀的簇来分担能量消耗比较重的信息传输，来保证每个簇的能量利用趋于均衡，达到延长网络的生存周期的目的。蚁群算法具有快速收敛的优点，将其应用到无线传感器网络中具有

3、重大的意义。新算法利用了蚁群算法分布式、正反馈、自组织的特点，将到达Sink节点的跳数、链路的质量以及节点的剩余能量融入到优化后蚁群算法的信息素更新机制中。通过概率性下一跳的路径选择，对簇头间的通信进行优化。之后使用MATLAB对新提出的算法进行仿真。仿真结果表明：该算法和原LEACH协议相比，有更好的适应性，节点的能耗更加均衡，网络的生存时间也大大的延长。关键词无线传感器网络；LEACH协议；簇；蚁群算法IAbstractAsanewtechnologyofcollectinganddealingwithinformation，WirelessSenso

4、rNetwork(WSN)gathersdifferentkindsofinformationofadatarequiredenvironmentinarealtimewiththecooperationofsensors.Thecollectedinformationissentinwirelesswayandtransmittedwithpacketsbysensor’santenna，sensorscanself-organizeanetofinformationtransmissionquicklytogiveuserstheusefuldatab

5、ythemethodofmulty-hop.Thusanintelligentnetisproducedtocomplyuser’saccessingdataremotely.AstheworkingmodelofWSNiscompletelydifferentfromothernetworks，itisabigchallengetostudyroutingofWSN.Inrecentyears，theresearchofWSNbecomesdiv