【免费】5具有能量补给的异构传感器网络分簇路由算法研究1资源-CSDN文库

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硕士学位论文

题目: 具有能量补给的异构传感器网络

分簇路由算法研究

研究生徐向南

专业通信与信息系统

指导教师肖明波教授

完成日期 2015 年 3 月

万方数据

杭州电子科技大学硕士学位论文

I

摘要

无线传感器网络拥有低功耗、以数据为中心、自组织能力强、鲁棒性强等优点，在很多

领域都有广泛的应用，并且有着巨大的商业价值，引起了国内外各界广泛的关注。对无线传

感器网络的研究可以从很多方面着手，如信息处理方面、路由协议方面、网络优化方面等。

本文主要研究无线传感器网络的分簇路由协议，早期的路由协议主要基于同构类型的无线传

感器网络设计，而在现实当中由于环境的复杂性，单型号的传感器网络可能无法满足用户需

求，因此设计异构类型的无线传感器网络路由协议在某些情况下更有实用价值。本文从能量

异构无线传感器网络入手，重点研究了异构无线传感器网络分簇路由算法。

路由协议是无线传感器网络关键技术之一，通过优化网络路由可以达到降低网络能耗、

提高网络生存周期的目的。本文首先对分簇路由算法的设计目标、关键技术和性能指标的相

关概念作了概述。接着介绍了几种典型的同构传感器网络分簇路由算法和异构传感器网络分

簇路由算法，并对各种算法的性能进行了比较。

SEP 算法是较早提出的异构传感器网络分簇路由算法，针对 SEP 算法的不足以及考虑到

节点具有能量采集功能，本文提出了一种具有能量补给的异构传感器网络分簇路由算法

EH-SEP。EH-SEP 算法在簇的建立阶段考虑了节点的剩余能量和采集到的能量；在数据传输

阶段采用了簇间通信的方式。仿真结果表明，修改后的 EH-SEP 算法适用于具有能量采集的

异构无线传感器网络，相比于 LEACH 算法、SEP 算法，EH-SEP 算法在网络的生存周期和网

络的吞吐量等性能上都有了较大的提高。

压缩感知可以利用少量信息对原信息进行重构，降低了网络中信息传递量。结合压缩感

知技术和分簇路由技术，本文提出了一种基于压缩感知的异构传感器网络分簇路算法

SEP_CS。算法以降低能耗、延长网络稳定工作周期为设计目标。仿真结果显示，基于压缩感

知的分簇路由算法有效的降低了网络的能耗，延长了网络稳定工作的周期，并且数据重构效

果也比较理想。

关键词：能量采集；异构传感器网络；分簇路由算法；网络稳定工作周期；节能

万方数据

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