LEACH 协议分簇算法的改进及效能研究

分析传统的LEACH协议,针对其不足,研究了三种比较典型的簇头选举算法,分别基于空间位置、剩余能量和信任节点对LEACH协议进行了改进,一定程度上解决了LEACH协议存在的簇头分布不均匀、网络能量不均衡及网络安全保障不可靠等问题。     

基于动态聚簇结构的无线传感网络在海上通信中的应用

无线传感网络在海上无线通信系统中的应用越来越广泛,而受到海上环境的影响,网络的能量消耗及生命周期是衡量海上无线传感网络最重要的性能参数。传统无线传感网络的数据传输在单个节点之间进行传递,效率较低,而现有的基于簇结构的无线传感网络,把传感网络中的所有传感器节点按照一定的逻辑结构进行划分,增加了系统的传输效率。本文在研究现有的无线传感网络基础上,提出一种基于动态聚簇结构的无线传感网络,并进行仿真。     

一种水下无线网络安全机制关键技术

针对目前水下无线通信网络安全存在的问题,在对网络拓扑结构和拓扑控制进行研究的基础上,分析现有成簇策略的特点及不足,然后提出基于信任和能量的成簇方法。本方法通过对成簇方式进行分段控制,在初始化阶段采用最小能耗策略实现全网成簇,在簇头重选阶段以能量因子和信任因子作为综合评价依据选取信任簇头,在拓扑维护阶段对簇内节点进行监控和维护,实现降低能耗和提高安全的目标。最终在模拟仿真中,通过与LEACH算法对比发现,本算法在能耗和安全性上都有很大的提升。     

利用无线传感器的动态分簇结构实现船舶跟踪

本文针对船舶运输中需要对船舶的航线进行跟踪监测,提出一种利用无线传感器的动态分簇结构实现船舶的跟踪,对船舶的无线定位跟踪技术进行介绍。在传统的分簇基础上提出一种新的分簇方法,并对本文提出的方法进行仿真。仿真结果表明这种方法具有较好的精度以及较低能耗,具有一定现实意义。     

一种基于自适应按需加权分簇算法的CBRP路由协议研究

提出一种基于自适应按需加权分簇算法[1]的CBRP路由协议.根据CBRP路由协议的基本原理,在网络仿真器NS2中添加这一改进的CBRP路由协议,并利用NS2对该CBRP路由协议进行仿真.最后,将该改进的CBRP协议与CBRP协议及DSR协议进行性能对比,结果表明在一定情况下改进的CBRP协议要优于另外两种路由协议.     

舰船自组织网络数据分发机制研究

舰船自组织网络数据广播频繁,而传统的自组织网络分发机制的编码形式使得目的节点数据流时延抖动程度较大,从而导致节点接收的数据量存在差异。针对以上问题,研究舰船自组织网络数据分发机制。根据ODMRP协议,建立分发路由,并在建立的路由基础上,对节点进行下三角形动态编码。选举网络簇头节点,制定数据分发缓存策略,完成对自组织网络数据分发机制的研究。通过与传统分发机制的对比实验,证明了应用研究的分发机制的网络,数据流抖动程度更小,目的节点能100%接收数据。     

EOP子博弈精炼模型在海上无线传感器网络中的应用

随着海上无线传感器网络技术的广泛应用,无线传感器网络在海洋环境监测、海洋环境保护等领域发挥着越来越重要的作用,由于无线传感器网络中节点的能量有限,如何降低网络数据传输能量消耗,延长无线网络寿命,是该领域的研究重点。本文利用博弈论解决无线传感器网络中节点路由选择和冲突平衡的问题,对EOP子博弈精炼模型在海上无线传感器网络中应用的可行性进行研究,提出由簇头选举模型和簇间路由选择模型组成的路由算法。     

两层网络中基于聚类算法的分簇干扰对齐研究

由Femtocell和Macrocell构成两层网络可以提高系统容量,但也会引起严重的共道干扰.干扰对齐是一种避免干扰的有效方式,但对密集部署的两层网络全网实行干扰对齐是不现实的,也是没有必要的,但有必要对网络进行分簇,以减小干扰管理复杂度.为此,提出基于聚类思想分簇的干扰对齐算法.文中首先对实际场景的Femtocell网络模型进行研究,然后基于K-Medoids算法对三维泊松点过程分布的Femtocell网络进行分簇,最后对确定的簇利用干扰对齐技术进行干扰消除,以达到降低系统干扰对齐复杂度的目的.仿真结果表明,所提算法在实现系统有效分簇的同时,提高了系统的信道容量,适用于实际通信系统.     

通信网簇间的自适应路由算法

船舶航行条件比较复杂,导致通信网络运行的功率消耗巨大,而且经常会发生通信中断的情况。针对船舶网络簇之间的通信特点,提出一种自适应的路由优化算法,可保证源节点和基站进行通信时能够选择最佳路由或次佳路由,有效减少由于网络没有覆盖到导致通信突然中断的情况。实际应用显示,文中所提的算法与其他算法相比,当吞吐量和误码率都相同时,经过一轮所消耗的能量更少,而且当节点密度不相同时,网络的生命周期以及网络的工作持续时间都被大大延长。     

风力发电组监测系统的设计与研究

介绍基于WSN的风力发电机组监测系统的结构,分析分簇路由LEACH协议,同时给出一种产生临时ID的方法,保证相互间较大概率的互异性。最后用MATLAB软件对LEACH协议及改进后的协议作仿真分析,结果表明采用改进后协议的监测系统延长了网络寿命,提高了系统能量的利用率。     

CABOSFV算法中集合稀疏差异度阈值确定方法

在实际应用中,CABOSFV算法初始参数———集合稀疏差异度阈值b的确定是否合理,对聚类结果是否有效起决定作用。本文针对如何科学方便地确定集合稀疏差异度阈值b进行了深入研究,给出了集合稀疏差异度阈值确定方法,并通过该方法进行了实例计算。计算结果表明,由于该方法能够确定聚类结果中类的对象组成最小数量,聚类结果的粗糙与精细程度可以人为控制,对聚类结果的准确及高效提供了很好的保证,能够为CABOSFV算法进行聚类提供合理的阈值。     

无线传感器网络簇状分层密钥管理方案设计

密钥管理对于无线传感器网络的系统安全有着十分重要的意义。该文在研究现有无线传感器网络密钥管理机制的基础上,提出一种适合簇状分层网络结构的密钥管理方案。     

基于模糊聚类分析的船体分段类型分类方法和应用研究

为提高现阶段船体分段制造过程的标准化水平,实现分段装配工序和工时的标准化,推动船体分段制造数字化发展,本文以船体分段作为分类成组的研究对象,应用模糊聚类分析方法,建立了模糊聚类分析模型,通过输入分段工艺生产数据信息,实现了对船体分段的定量化分类,验证结果表明,应用模糊聚类分析形成的分段族类符合实际工艺需求。     

基于嵌入式的海洋运输环境数据采集与动态监控节点设计

为保障海上船舶运输数据的有效采集和监控,需要对海上船舶运输数据环境监控系统进行设计。采用当前算法进行监控时,存在监测范围小、成本高、功耗高、实时性低等问题。为此,提出一种低功耗适用于海洋运输环境的物联网动态监控的节点设计方案。该方案先定义基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统模型,将此系统模型分为无线传感网络、汇聚节点和监控中心,在此基础上对传感器节点、汇聚节点以及监控中心的硬件均进行设计,并给出基于ZigBee技术的无线传感器组网过程,设计出基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统。实验结果表明,该方法能够对海洋环境信息进行数据采集和动态监控,具有低成本、功耗低和丢包率低等方面的优点,具有可行性。     

快速排载系统空压机组节能控制策略仿真

半潜式起重平台的快速排载系统中空压机组为工频和阶梯式集群运行方式,对其进行变频改造和集群控制策略的仿真优化研究,挖掘节能潜力,具有重要意义。在对快速排载系统的工作原理进行介绍并建立其数学模型的基础上,提出空压机自适应模糊PID变频控制策略和工-变频联合的集群控制方案,建立快速排载系统仿真模型并设计了典型工况仿真实验。仿真结果表明在保证平台安全作业的时间约束前提下,所提出的控制策略能够实现快速排载系统节能运行。     

基于Zigbee和GPRS网络的系统研究与开发

从无线传感器网络人手,提出了一种基于Zigbee和GPRS网络的系统。阐述了基于Zigbee和GPRS网络的无线传感器网络的系统结构,分析了Zigbee无线传感器节点、Zigbee汇节点和GPR．S数据模块、Zigbee汇节点和传感器节点之间基于需求时唤醒的工作模式以及Zigbee模块初始化过程。阐述了上位机软件的工作流程和监控软件的功能。     

新型多跳自组织航运通信系统

提出构建一种基于Ad hoc网络的新型多跳自组织航运通信系统,给出其节点模型、网络模型和协议栈模型,并对其业务模式、协议栈、信道编码、接入协议、分群管理、路由算法、安全控制、网络管理与集成等系统实现问题进行综合论述。     

一种基于试验数据的动态辨识建模方法及应用

针对大量的水下航行器使用试验数据,构建复杂非线性系统或是高维对象模型问题,提出一种动态辨识建模方法.首先对非线性离散对象建模问题进行了描述;然后提出一种搜索、聚类、模式分类和线性辨识技术相结合的模型辨识方法;最后通过一个仿真建模实例说明了该方法的有效性.     

基于能量积分的储能电池动态荷电状态研究

在含有脉冲负载的微电网中,储能设备荷电状态受到负载功率变化影响较大。为了准确估算脉冲负载下储能电池的荷电状态,本文提出了一种基于能量积分的动态荷电状态定量计算方法,可实时在线评估储能电池的动态荷电状态,并选取了三种在微电网储能中被广泛应用的储能电池作为测试对象,在获取其充放电特性的基础上,基于能量积分计算储能电池在不同负载功率下的动态荷电状态。     

欧标任意形状钢筋混凝土断面的正截面极限承载能力计算

为了提高钢筋混凝土双向受弯构件配筋的精细化程度,基于欧洲混凝土标准的设计方法对任意形状钢筋混凝土断面正截面极限承载能力进行分析,针对钢筋混凝土材料应力-应变关系中的分段特性,采用高效的动态网格更新技术和高斯积分方法对钢筋混凝土构件正截面内力进行求解并编写相关程序,该程序能输出构件配筋正截面极限承载能力的三维包络面数据,可结合构件有限元全节点内力结果分析配筋的可行性。结果表明,该方法计算速度快、精度高,同时解决了设计时仅对单一节点、单一工况验算的便利性和完备性问题。