最小跳数路由无线传感器网络行为特征研究

在无线传感器网络(WSN)中,一般借助消息的重复传送来提高网络的可靠性,但消息的重复传送会劣化网络的其他性能,为解决这一矛盾,有必要弄清具体网络运行时的特点。通过理论分析及仿真验证,揭示了最小跳数路由无线传感器网络的行为特征,找出了影响网络中消息重复传送程度的因素及其影响规律,为最小跳数路由无线传感器网络中消息重复传送程度的保证与控制提供了理论指导。

MHR无线传感器网络梯度场动态调整策略

为了适应无线传感器网络的动态拓扑结构特性、提高数据汇聚的可靠性,MHR无线传感器网络的最小跳数梯度场应该实时动态更新。为节省能量,节点可实时监听其梯度化邻居节点信息并据此动态调整其拥有的最小跳数值,以实现MHR无线传感器网络最小跳数梯度场的廉价动态实时更新。理论分析和仿真结果表明该方法在无线传感器网络物理拓扑结构不发生大规模突变的状态下具有良好的效果。

最小跳数路由无线传感器网络中的路由数估计

分析了最小跳数路由无线传感器网络的运行特点,对重复路由数进行了估算,找出了影响重复路由数的因素,给出了控制策略。理论分析及仿真结果进一步揭示了基于最小跳数路由无线传感器网络的行为特征,对自适应控制网络中的重复路由数具有很好的指导意义。

基于定向扩散的车辆传感器网络连通性研究

为改善车辆传感器网络的实时连通性问题,提出一种路边节点梯度值可滑动的定向扩散梯度场DDGF-SRG,并给出了梯度场的实时动态调整规则。通过给路边节点分配固定梯度值,将规模巨大车辆传感器网络划分成若干以路边节点为核心的局部区域,以使梯度场的建立和动态更新可在各局部区域内分布式进行,提高梯度场建立和更新的实时性。通过给车辆节点分配一个可变的数据汇聚梯度值,建立车辆节点到路边节点的定向扩散梯度;通过给路边节点分配一个可变的数据汇聚梯度值,建立路边节点到低梯度层次的定向扩散梯度,并将各局部区域梯度场链接成一个全局的定向扩散梯度场。理论分析和仿真结果表明,DDGF-SRG梯度场在进行动态调整和利用车辆传感器网络的延迟容忍运载能力后,车辆传感器网络的实时连通性得到了极大改善。

定向扩散路由无线传感器网络行为仿真

为改善定向扩散路由无线传感器网络性能,利用MATLAB仿真软件对其网络行为进行了仿真.根据网络运行规则建立了节点分布模型、定向扩散梯度场模型、数据汇聚模型以及特征统计模型.给出了主要仿真算法,并以图形化方式给出了仿真结果.理论分析和仿真结果表明,现有无线传感器网络的定向扩散路由存在缺陷,需要改进,并给出了改进方向.

典型电能变换电路作为太阳能收集电路时的性能研究

针对太阳能收集电路中的光伏电池输出功率最大化问题,对各种典型电能变换电路作为太阳能收集电路时的性能进行比较研究。分析各种太阳能收集电路在MPPT控制下的光伏电池输出电流、光伏电池输出功率,以及储能电容电压等参数指标的变化情况,总结典型电能变换电路作为太阳能收集电路时的性能特点。理论分析和仿真结果表明,BOOST结构电路作为太阳能收集电路时的性能最佳,可以实现光伏电池的实时最大功率输出,从而最大化太阳能利用率。

基于梯度化邻居节点信息的传感器网络节点距离测量

针对无线传感器网络中节点间接距离测量精度问题,提出一种改进的节点距离测量算法DV-GNN,分析了算法的理论基础,给出了算法的实现步骤。DV-GNN算法以节点的梯度化邻居节点信息作为彼此识别的依据以提高距离测量的分辨率,将分辨率从节点有效通信半径提高到节点间距。与DV-hop算法相比,保留了其低成本、低开销的优点,却极大地提高了节点距离测量精度。理论分析及仿真结果表明,该算法在节点密集分布的无线传感器网络中具有很好的效果。

最小跳数路由无线传感器网络仿真研究

为提高最小跳数路由(MHR)无线传感器网络的综合性能,通过仿真分析,揭示了传统最小跳数路由无线传感器网络存在的缺陷,极低开销地提取了改进传统最小跳数路由网络所需的相关信息,并讨论了可能的改进策略,给出了改进前后的性能比较。理论分析和仿真结果表明,利用廉价提取的网络行为特征信息对传统的最小跳数路由无线传感器网络进行改进,能提高网络的可靠性、能源有效性以及其综合性能。

泛在互联车辆传感器网络混合拓扑结构研究

针对泛在互联车辆传感器网络的特点,提出了一种基于位置和定向扩散机制的泛在互联车辆传感器网络混合逻辑拓扑结构HLT-L&DD(hybrid logical topology based on location and directed diffusion mechanism),并给出了形成HLT-L&DD的控制方法。在HLT-L&DD中,各路边节点根据任务需求自定为簇首,以其位置信息作为其所在分簇的簇标识ID,并以定向扩散机制分布式启动分簇过程,逐跳吸纳跳数距离近的车辆节点加入本簇,不同的路边节点独立形成若干个分簇;各相邻分簇之间通过边沿节点的定向扩散机制实现彼此相联,最终将各独立分簇互联成一个完整的混合逻辑拓扑结构HLT-L&DD。HLT-L&DD是平面逻辑拓扑结构与层次型逻辑拓扑结构的混合拓扑结构,既便于车辆传感器网络节点的泛在自组成网、分区自治,也便于路边节点与其他诸如Internet等传统网络的泛在互联。理论分析和仿真结果表明,HLT-L&DD有利于减小泛在互联车辆传感器网络逻辑拓扑结构建立与动态维护的时间开销,以及提高网络的实时连通性,从而优化泛在互联车辆传感器网络的综合性能。

基于双重梯度的车辆传感器网络定向扩散梯度场

为了提高定向扩散梯度场建立的快速性和逻辑网络的实时连通性,提出一种基于双重梯度的车辆传感器网络(VSN)定向扩散梯度场(DDGF-DG)。通过网络中各路边节点估算的梯度值将网络划分为若干以路边节点为局部核心的区域,各局部核心分布式启动局部定向扩散梯度场的建立,利用双重梯度值将各局部定向扩散梯度场连接成全局定向扩散梯度场,实现巨大规模车辆传感器网络的分区治理。理论分析和仿真结果表明,基于双重梯度的定向扩散梯度场及其动态调整有利于减小梯度场建立与维护的时间开销和提高网络的实时连通性。

基于预测的传感器网络副本自适应控制机制

最小跳数路由无线传感器网络具有自动倾向于路径最短、时延最小、能量最省的潜在优点,但已有机制尚不能保证这些优点的充分发挥.为充分发挥最小跳数路由无线传感器网络的潜在优势,在传统的最小跳数路由无线传感器网络数据汇聚机制的基础上,引入基于预测的自适应数据副本保证与抑制机制,形成MHR-DC网络模型.MHR-DC网络在基本不增加数据分组汇聚全程转发跳数的前提下,通过同跳节点代传以保证所有源生负载的高可靠传输、通过抑制数据分组的重复传送程度以提高网络能量效率、通过避开转发负载重的节点区域以达到负载均衡,优化网络综合性能指标,并增强网络时延最小的潜在优势.理论及仿真分析表明,该机制能保证网络数据传输的高可靠性和能量有效性以及优越的网络综合性能.

最小跳数路由无线传感器网络中的节点距离测量

无线传感器网络中的间接距离测量是一种性价比极高的距离测量方法,但目前测量精度还有待进一步提高。根据最小跳数路由无线传感器网络的行为特征,提出了一种基于最小跳数路由及其路由重复数的节点距离测量算法,与DV-hop算法相比,借助路由重复数较大地提高了距离测量精度。理论分析及仿真结果表明,该算法在节点密集分布的无线传感器网络中具有很好的效果。

基于最小跳数的无线传感器网络路由协议研究

叙述了基于最小跳数的无线传感器网络路由协议,指出了已有协议的不足,并提出了一种改进策略.详细论述了改进后的基于最小跳数的无线传感器网络路由协议,并分析比较了改进前后的协议,给出了一类网络的仿真结果.

基于Boost结构的太阳能收集电路设计

为提高太阳能的电收集效率以及增强收集装置的可实现性,设计了一种基于Boost结构的太阳能收集电路,通过实时监测光伏电池状态确定其最大功率跟踪点(MPPT),通过动态高频脉冲宽度调制(PWM)实现光伏电池与用户负载的阻抗匹配,以使光伏电池实时输出最大功率,通过Boost电路的电流闭环控制方式跟踪光伏电池的MPPT工作点以保证光伏电池实时工作在MPPT输出状态。理论分析和实验结果表明,该太阳能收集电路能实现最大化太阳能的电收集效率。

MATLAB仿真软件在《信号与系统》课程教学中的应用

《信号与系统》课程中的理论知识极其抽象,在教学中可借助MATLAB仿真软件强大的数据处理及图形功能将其直观化。为阐明MATLAB仿真软件在《信号与系统》课程教学中的应用过程,以RLC电路构成的低通滤波器为例,说明了MATLAB仿真软件的使用方法,给出了在《信号与系统》课程教学中应用MATLAB仿真软件时一般应具有的主要环节和步骤,从验证理论、加深理解、纠正错误、参数调整、探索规律等方面说明了MATLAB仿真软件的作用。实践证明,将MATLAB仿真软件用于《信号与系统》课程教学可以起到激发学习兴趣和提高教学效果的作用。

传感器网络课程教学中的问题教学法设计

为培养学生分析问题、解决问题的能力,以及提高传感器网络课程教学效果,以定向扩散路由无线传感器网络知识为例,讨论传感器网络课程教学中问题教学法的实施过程。实践证明,问题教学法的教学重点比较明确,教学内容比较集中,并通过问题讨论、验证的方式组织教学,有助于激发学生的学习兴趣和培养分析问题、解决问题的能力。

基于梯度化邻居节点信息的传感器网络性能优化

为改善传统MHR网络的性能,提出一种高效可靠的最小跳数路由无线传感器网络模型MHR-ER,在MHR网络的基础上,通过提取网络梯度化邻居节点信息作为路由精细化控制的依据,通过限制最小跳数梯度场梯度层次宽度以保证数据汇聚的高可靠性,通过限制数据分组的各跳转发节点数以提高数据汇聚的能量有效性。理论分析和仿真结果表明,与MHR网络相比,MHR-ER网络具有极高的数据汇聚可靠性和较好的能量有效性,有利于推动最小跳数路由无线传感器网络的实际应用。

基于精细化梯度的传感器网络节点距离测量

定位在无线传感器网络中具有极其重要的作用,而距离测量往往是定位的前提。寻求低成本、低开销、高精度的分布式传感器网络节点距离测量算法是本文的主要目的。根据无线传感器网络最小跳数梯度场中节点精细化梯度值的分布特征,提出了一种基于精细化梯度的传感器网络节点距离测量方法DV-FGI。与DV-hop算法相比,DV-FGI保留了DV-hop算法低成本、低开销的优点,具有更高的测量精度,并将节点距离测量分辨率从节点有效通信半径提高至网络节点间距。理论分析及仿真结果表明,该算法在节点密集分布的无线传感器网络中具有很好的效果。

基于期望特性的变结构鲁棒控制器

提出了一种基于期望特性的变结构新型鲁棒控制器的设计方法.该方法融合了状态反馈和变结构控制的特点,所设计的系统具有响应过程的完全鲁棒性.

结合背景先验和对象先验的显著性检测

提出一个结合背景先验和对象先验的显著性检测方法.首先,基于背景先验计算两个互补的测地线显著图,即基于纹理特征的测地线显著图和基于颜色特征的测地显著图;然后,计算基于对象先验的显著图;最后,训练一个贝叶斯分类器,并将这3个显著图融合,得到最终的结果.在当前使用最广且最大的用于显著性检测方法评价的公开数据集ASD和MSRA5000上的实验结果表明,该方法优于目前已有的15种方法.