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基于拓扑重构的水下移动无线传感器网络拓扑优化 被引量:4
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作者 何明 梁文辉 +2 位作者 陈秋丽 陈希亮 陈剑 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期78-87,共10页
针对水下移动无线传感器网络(MUWSN,mobile underwater wireless sensor networks)拓扑随洋流动态演化对其网络性能会产生很大影响,提出了一种基于拓扑重构的水下移动无线传感器网络拓扑优化方法,首先通过模拟鱼群行为对传感器节点位置... 针对水下移动无线传感器网络(MUWSN,mobile underwater wireless sensor networks)拓扑随洋流动态演化对其网络性能会产生很大影响,提出了一种基于拓扑重构的水下移动无线传感器网络拓扑优化方法,首先通过模拟鱼群行为对传感器节点位置进行调整,优化网络覆盖度;其次,利用冗余节点修复网络中不连通位置,消除关键节点,优化网络连通性,最后,通过仿真对比实验验证了该方法的合理性和有效性。实验结果表明,所提算法能在较低能耗下,保证网络覆盖度长期维持在97%左右,连通率达到89%以上。 展开更多
关键词 水下移动无线传感器网络 拓扑优化 自主式水下航行器
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一种能量均衡的水下无线传感器网络覆盖空洞修补方法
2
作者 闫雒恒 皇甫中民 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第3期33-41,共9页
针对现有水下无线传感器网络空洞修补方法需要空洞边界探测、通信和计算开销大、覆盖率和能量均衡性差、水下环境模型过于理想化等问题,考虑水底地形复杂,且通常存在较大障碍物等环境因素,建立了基于能量的节点之间、区域边界、零能量... 针对现有水下无线传感器网络空洞修补方法需要空洞边界探测、通信和计算开销大、覆盖率和能量均衡性差、水下环境模型过于理想化等问题,考虑水底地形复杂,且通常存在较大障碍物等环境因素,建立了基于能量的节点之间、区域边界、零能量空洞、低能量覆盖洞、水底地形及障碍物作用力等多维度的虚拟力模型,提出了基于上述虚拟力模型和能量均衡的空洞修补算法。该算法不需要精确的空洞边界探测,对水下复杂地形和不同环境具有良好的适应性和鲁棒性。此外,提出的对低能量节点、低能量覆盖洞冗余修补的策略,显著提高了修补后网络能量分布的均衡性,减少了因低能量节点的能量很快耗尽而出现新的覆盖空洞的频率,减少了空洞修补频次,降低了网络维护成本。 展开更多
关键词 水下无线传感器网络 覆盖控制 空洞修补 虚拟力 能量均衡
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基于水下无线传感器网络的深度神经网络模型定位研究
3
作者 李泽山 《重庆科技大学学报(自然科学版)》 2024年第6期72-79,共8页
水下介质定位系统主要依靠锚节点对水下信道或目标进行模拟,对部署于水下的无线传感器性能要求较高。为进一步优化水下介质定位系统,建立了基于水下无线传感器网络的深度神经网络模型,分析影响定位精度的各项重要因素和指标,如信道变异... 水下介质定位系统主要依靠锚节点对水下信道或目标进行模拟,对部署于水下的无线传感器性能要求较高。为进一步优化水下介质定位系统,建立了基于水下无线传感器网络的深度神经网络模型,分析影响定位精度的各项重要因素和指标,如信道变异性、接收机噪声水平、神经网络神经元数目,以及接收到的声信号功率利用率与协方差等。研究结果表明,当信道变异性较小时,最能体现深度神经网络的有效性。 展开更多
关键词 水下无线传感器 深度神经网络 变异性 神经元 功率利用率 协方差 自由定位
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梯度化路由算法在无线传感器网络中的应用分析 被引量:1
4
作者 谢惠琴 《数字技术与应用》 2024年第8期191-193,共3页
无线传感器网作为一种全新的信息获取和处理技术,是当今社会研究与应用的热点。当移动目标到传感器所在的区域时,监控到目标与无线传感器网络连接,并将目标的位置传输给用户,这一过程一直是无线传感网中经典且最值得研究的问题。路由技... 无线传感器网作为一种全新的信息获取和处理技术,是当今社会研究与应用的热点。当移动目标到传感器所在的区域时,监控到目标与无线传感器网络连接,并将目标的位置传输给用户,这一过程一直是无线传感网中经典且最值得研究的问题。路由技术协同节点跟踪,参照并结合贝叶斯理论,选择网格的序列贝叶斯滤波法,利用Matlab平台,在其上创设建立网格序列贝叶斯低通滤波器仿真,并得到了最终的路由仿真模型图,促进了动态簇网格贝叶斯滤波法的定位。 展开更多
关键词 无线传感器网络 贝叶斯理论 贝叶斯滤波 移动目标 无线传感网 信息获取 动态簇 低通滤波器
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水下无线传感器网络 被引量:26
5
作者 王静 陈建峰 +1 位作者 张立杰 黄建国 《声学技术》 CSCD 2009年第1期89-95,共7页
水下无线传感器网络是一种包括声、磁场、静电场等的物理网络,它在海洋数据采集、污染预测、远洋开采、海洋监测等方面取得了广泛的应用,将在未来的海军作战中发挥重要的优势。描述了水下无线传感器网络的研究现状,给出了几种典型的水... 水下无线传感器网络是一种包括声、磁场、静电场等的物理网络,它在海洋数据采集、污染预测、远洋开采、海洋监测等方面取得了广泛的应用,将在未来的海军作战中发挥重要的优势。描述了水下无线传感器网络的研究现状,给出了几种典型的水下无线传感器网络的体系结构,并针对水下应用的特点,分析了水下无线传感器网络设计中面临的节点定位、传感器网络能量、目标定位等诸多难题,最后根据应用需求提出了水下无线传感器网络研究的重点。 展开更多
关键词 水下无线传感器网络 能量 定位
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基于移动sink的无线传感器网络数据采集方案 被引量:17
6
作者 郭剑 孙力娟 +2 位作者 许文君 王汝传 肖甫 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期176-184,共9页
对无线传感器网络的数据采集问题进行了研究,提出了一种基于可移动sink节点的数据采集方案DCSR。DCSR包括2个阶段,第1个阶段根据传感器节点的分布情况确定一批采集点,第2个阶段使用量子遗传算法求解出经过采集点的最短回路。计算完之后,... 对无线传感器网络的数据采集问题进行了研究,提出了一种基于可移动sink节点的数据采集方案DCSR。DCSR包括2个阶段,第1个阶段根据传感器节点的分布情况确定一批采集点,第2个阶段使用量子遗传算法求解出经过采集点的最短回路。计算完之后,sink沿着这条回路运动,周期性进行数据采集。理论分析和仿真实验表明,DCSR的性能较好,采集的数据量也更多。 展开更多
关键词 数据采集 无线传感器网络 移动SINK 量子遗传算法
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一种基于移动基站的无线传感器网络数据收集方法 被引量:14
7
作者 陈涛 郭得科 +1 位作者 罗雪山 陈洪辉 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期49-53,共5页
针对传统的无线传感器网络数据收集协议大多受制于发生在基站周围的热点问题,提出了一种使用移动基站的数据收集方法。将数据收集问题转化为支配集构造和旅行商问题,并提出了一种分布式的支配集构建算法,结合旅行商问题的近似算法生成... 针对传统的无线传感器网络数据收集协议大多受制于发生在基站周围的热点问题,提出了一种使用移动基站的数据收集方法。将数据收集问题转化为支配集构造和旅行商问题,并提出了一种分布式的支配集构建算法,结合旅行商问题的近似算法生成基站的移动路线。仿真结果表明,所提出的方法减少了通信消耗,且能使负载均衡地分布。 展开更多
关键词 无线传感器网络 数据收集 移动基站 支配集
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基于移动节点的无线传感器网络覆盖洞修复方法 被引量:34
8
作者 王良民 李菲 秦颖 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期1-8,共8页
针对静态无线传感器网络中常常出现的覆盖洞问题,采用了移动节点进行修复的思路,提出了三角形贴片式的逐步增加移动节点方法。该方法利用覆盖洞边缘节点提供的辅助信息,指导移动节点移动到"最佳"位置。首先从几何理论上分析... 针对静态无线传感器网络中常常出现的覆盖洞问题,采用了移动节点进行修复的思路,提出了三角形贴片式的逐步增加移动节点方法。该方法利用覆盖洞边缘节点提供的辅助信息,指导移动节点移动到"最佳"位置。首先从几何理论上分析了最佳位置的存在条件,随后证明了在相关位置部署移动节点可以保证最低覆盖率大于90%,最后以仿真实验验证并分析了该算法的覆盖度、稳定性、冗余度等指标,并从移动节点覆盖能力利用率的角度,与相关工作进行了对比实验分析。 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动节点 覆盖洞
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基于移动模型的水下传感器网络时间同步算法 被引量:8
9
作者 王慧强 温秀秀 +2 位作者 林俊宇 冯光升 吕宏武 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期1-9,共9页
水下传感器网络具有高时延、移动性的特点。现有时间同步算法在网络移动性方面考虑不足,时间同步参数计算精度不高。针对该问题,首先分析网络移动性对时间同步参数计算的影响,建立节点移动模型,并在此基础上推导出时间同步参数计算方程... 水下传感器网络具有高时延、移动性的特点。现有时间同步算法在网络移动性方面考虑不足,时间同步参数计算精度不高。针对该问题,首先分析网络移动性对时间同步参数计算的影响,建立节点移动模型,并在此基础上推导出时间同步参数计算方程;进而提出一种能够应用于水下高时延网络的时间同步算法MM-sync。实验结果表明,与现有算法相比,MM-sync能够在通信量较小的基础上达到较高的精确度,适用于高密度快速运动的水下传感器网络。 展开更多
关键词 传感器网络 水下环境 高时延网络 时间同步 移动模型
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信号强度和运动向量结合的无线传感器网络移动节点定位 被引量:10
10
作者 李东岳 王英龙 +3 位作者 魏诺 刘颖慧 于伟 郭强 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B02期221-224,共4页
无线传感器网络的定位是近年来无线传感器网络研究的重要课题.本文首先介绍了无线传感器网络的来源、重要性以及无线传感器网络定位的分类.然后提出了一种全新定位算法,信号强度和运动向量结合的无线传感器网络移动节点定位,简称SSMV... 无线传感器网络的定位是近年来无线传感器网络研究的重要课题.本文首先介绍了无线传感器网络的来源、重要性以及无线传感器网络定位的分类.然后提出了一种全新定位算法,信号强度和运动向量结合的无线传感器网络移动节点定位,简称SSMV算法,在外围布置四个锚节点,得用信号强度和未知节点在运动中向量的变化,对锚节点在内的未知节点进行定位,并对该算法进行了仿真和总结.通过与凸规划法进行比较,仿真结果表明,该算法有更高的定位精度. 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动节点 定位
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基于Parzen窗的水下无线传感器网络目标定位方法 被引量:10
11
作者 庞菲菲 张群飞 +2 位作者 史文涛 韩晶 孟庆微 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期45-50,共6页
水声通道复杂多变,使得水下无线传感器网络中节点出现失效的情况,影响了多节点的目标定位性能。为解决这一问题,该文提出一种基于Parzen窗的方位交线定位方法。该方法利用Parzen窗分析所有交点的分布特征,估计目标可能出现在某个位置的... 水声通道复杂多变,使得水下无线传感器网络中节点出现失效的情况,影响了多节点的目标定位性能。为解决这一问题,该文提出一种基于Parzen窗的方位交线定位方法。该方法利用Parzen窗分析所有交点的分布特征,估计目标可能出现在某个位置的概率,将概率最大值对应的点作为目标的估计位置。由于概率分布是非线性、多峰值的,采用带有惯性权重的粒子群算法去求解。仿真实验结果表明,所提方法能够在节点失效的情况下获得较高的目标定位性能,具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 水下无线传感器网络 目标定位 方位交线方法 PARZEN窗
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基于移动节点的无线传感器网络覆盖优化 被引量:11
12
作者 黄月 吴成东 +1 位作者 张云洲 司鹏举 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期165-168,共4页
为了提高无线传感器网络监测区域的覆盖率,研究了节点随机部署的无线传感器网络的覆盖优化问题.在含有移动节点的混合无线传感器网络中,采用更符合实际情况的基于误警率的概率探测感知模型,以区域覆盖率评价覆盖效果.通过计算节点的联... 为了提高无线传感器网络监测区域的覆盖率,研究了节点随机部署的无线传感器网络的覆盖优化问题.在含有移动节点的混合无线传感器网络中,采用更符合实际情况的基于误警率的概率探测感知模型,以区域覆盖率评价覆盖效果.通过计算节点的联合探测概率寻找覆盖空洞,提出了基于最佳概率的移动节点优化策略.仿真结果表明:所提方法能够有效探测覆盖空洞,并利用移动节点对其进行修复;在移动节点数量有限的情况下,以较小的平均移动距离提高了网络覆盖率. 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动节点 覆盖优化 误警率 概率探测
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无线传感器网络中移动节点的分布优化问题 被引量:14
13
作者 张石 鲍喜荣 +1 位作者 陈剑 贾英华 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期489-492,共4页
为了降低无线传感器网络的总体能耗,保证信息的有效采集,针对无线传感器网络节点的分布优化问题进行了研究.给出了无线传感器网络覆盖控制模型的精确数学定义,并利用节点的移动性,提出了一种基于遗传算法的分布优化机制.仿真结果表明,... 为了降低无线传感器网络的总体能耗,保证信息的有效采集,针对无线传感器网络节点的分布优化问题进行了研究.给出了无线传感器网络覆盖控制模型的精确数学定义,并利用节点的移动性,提出了一种基于遗传算法的分布优化机制.仿真结果表明,该方法能够在目标区域内以相对较小的代价完成传感器网络节点的分布优化,降低网络的能耗,提高网络的整体覆盖率. 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动节点 网络覆盖率 网络拓扑控制 遗传算法
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一种适用于无线传感器网络的低能耗移动代理路由算法 被引量:8
14
作者 曹涌涛 何晨 +1 位作者 王珺 武文权 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期520-523,共4页
研究了无线传感器网络中移动代理的路由选择问题.根据相邻节点所产生的数据具有强相关性的特点,将多跳网络环境下的路由问题建模成为一个顶点加权的游客问题,并且证明了这是一个NP完全问题.在此基础之上,提出了一种降低能耗的近似算法.... 研究了无线传感器网络中移动代理的路由选择问题.根据相邻节点所产生的数据具有强相关性的特点,将多跳网络环境下的路由问题建模成为一个顶点加权的游客问题,并且证明了这是一个NP完全问题.在此基础之上,提出了一种降低能耗的近似算法.仿真结果表明,该算法在节省能耗方面具有更好的性能. 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动代理 路由问题 NP完全问题
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基于萤火虫算法的无线传感器网络移动sink节点路径规划方法 被引量:10
15
作者 俸皓 罗蕾 +1 位作者 王勇 董荣胜 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第5期47-51,共5页
为了解决通信范围建模为圆形区域且存在相互重叠的无线传感器网络中移动sink路径规划这一NP难问题,提出了一种新的基于萤火虫群的路径规划方法.首先依据问题的特性对可行解空间进行了压缩;然后为提高算法在高维解空间的搜索效率,对离群... 为了解决通信范围建模为圆形区域且存在相互重叠的无线传感器网络中移动sink路径规划这一NP难问题,提出了一种新的基于萤火虫群的路径规划方法.首先依据问题的特性对可行解空间进行了压缩;然后为提高算法在高维解空间的搜索效率,对离群萤火虫粒子设计了变异操作并设计了个体逐维移动的方式,提高了算法的求解精度并加快了算法的收敛速度.通过仿真实验分析及与其他算法的对比,验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动SINK TSPN 萤火虫优化算法 进化算法
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基于移动基站的动态无线传感器网络 被引量:5
16
作者 周小佳 吴侠 闫斌 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期793-796,802,共5页
针对无线传感器网络(WSN)中的"路由热点"问题,提出了在簇头移动的前提下基于事件驱动的基站簇头混合移动策略BS-CH HMS(base station-cluster head hybrid mobile strategy).该策略根据CH(cluster head)移动时的能量损耗确定C... 针对无线传感器网络(WSN)中的"路由热点"问题,提出了在簇头移动的前提下基于事件驱动的基站簇头混合移动策略BS-CH HMS(base station-cluster head hybrid mobile strategy).该策略根据CH(cluster head)移动时的能量损耗确定CH的移动轨迹,制定基站的协作移动策略.理论分析和仿真结果表明:采用所提出的混合移动策略,簇头的能量消耗比采用单独移动CH的路由策略节省30%,提高了移动簇头的能量效率,延长了网络的生命周期. 展开更多
关键词 无线传感器网络 能量均衡 移动基站 移动簇头 生命周期
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基于满Steiner树问题的水下无线传感器网络拓扑愈合算法研究 被引量:11
17
作者 刘林峰 刘业 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期30-37,45,共9页
建立了水下无线传感器网络模型,对拓扑愈合问题进行了形式化描述,该问题最终映射到数学上的满Steiner树问题。针对满Steiner树问题设计了一种近似的拓扑愈合算法,通过把自移动节点迁移至合适位置,不仅使拓扑得以愈合,还能够改善时延和... 建立了水下无线传感器网络模型,对拓扑愈合问题进行了形式化描述,该问题最终映射到数学上的满Steiner树问题。针对满Steiner树问题设计了一种近似的拓扑愈合算法,通过把自移动节点迁移至合适位置,不仅使拓扑得以愈合,还能够改善时延和能耗指标。仿真实验结果表明,该算法能愈合通信拓扑至较优状态,降低了传输时延和能耗,并能有效地延长水下传感器网络生命期。 展开更多
关键词 水下无线传感器网络 满Steiner树 拓扑愈合 多目标优化
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无线传感器网络中节点移动场景下的密钥管理方法 被引量:6
18
作者 张兴 何泾沙 韦潜 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期227-232,共6页
为了探讨无线传感器网络中节点移动场景下的密钥管理方法,克服现有方案在移动节点重新加入网络方面的安全缺陷,提出了基于椭圆曲线数字签名算法的复合安全机制来验证移动场景下的节点身份,解决了其他密钥管理方案中存在的节点易受拒绝... 为了探讨无线传感器网络中节点移动场景下的密钥管理方法,克服现有方案在移动节点重新加入网络方面的安全缺陷,提出了基于椭圆曲线数字签名算法的复合安全机制来验证移动场景下的节点身份,解决了其他密钥管理方案中存在的节点易受拒绝服务攻击和密钥易被敌人推算出等安全性问题.采用阶为160 bit的椭圆曲线,在带有XMTS300CB传感器板的IRIS传感器节点上实施了该密钥管理方案,通过与新邻居安全地建立对密钥和本地广播密钥,达到帮助移动场景下的节点安全地加入网络的目的.安全与性能分析表明,该方案能够有效抵御针对无线传感器网络的主要攻击手段,并且具有较低的计算、通信和存储负载. 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点移动场景 安全 密钥管理 椭圆曲线数字签名
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无线传感器网络启发式移动轨迹策略的研究 被引量:4
19
作者 秦宁宁 张林 +1 位作者 山秀明 徐保国 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期707-711,共5页
从进攻方的角度出发,该文研究目标如何以尽可能低的发现概率,消耗尽可能少的时间穿越已被传感器节点监控的区域。基于此研究目标,提出一种兼顾安全和时效性能的SS(Security and Speed)启发式的移动轨迹策略和相应的评价指标——综合增益... 从进攻方的角度出发,该文研究目标如何以尽可能低的发现概率,消耗尽可能少的时间穿越已被传感器节点监控的区域。基于此研究目标,提出一种兼顾安全和时效性能的SS(Security and Speed)启发式的移动轨迹策略和相应的评价指标——综合增益Integrated Gain(IG)。此策略无需全网拓扑信息的支持,能动态地反映目标对安全和时效两种性能的不同需求。通过仿真试验证明,该策略对网络中节点密度和分布有更低的敏感性;和经典的Voronoi算法相比,该策略克服Voronoi中存在的工作盲区和轨迹蔓延的问题,平均综合增益更加接近理想算法的结果,而计算复杂度却远远低于理想算法。 展开更多
关键词 无线传感器网络 栅栏覆盖控制 启发式移动轨迹
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基于归零神经动力学的水下无线传感器网络节点测距定位方法 被引量:11
20
作者 杜秀娟 王丽娟 +1 位作者 刘静萍 金龙 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期177-185,共9页
从时变角度对基于到达角度(AoA)和到达时间差(TDoA)测距算法的水下无线传感器网络(UWSN)节点定位问题进行建模,提出了一种归零神经动力学模型来求解该定位问题并对所提模型进行了收敛性分析。通过对节点定位进行计算机仿真,验证了所提... 从时变角度对基于到达角度(AoA)和到达时间差(TDoA)测距算法的水下无线传感器网络(UWSN)节点定位问题进行建模,提出了一种归零神经动力学模型来求解该定位问题并对所提模型进行了收敛性分析。通过对节点定位进行计算机仿真,验证了所提模型在精度和移动定位稳健性方面的有效性。此外,利用青海湖实验床在湖试过程中收集的位置坐标对节点进行定位,验证了所提模型对实际应用场景具有潜在的适用性。 展开更多
关键词 水下无线传感器网络 节点定位 归零神经动力学 测距定位
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