基于蚁群优化的无线传感器网络数据融合研究

摘要

无线传感器网络中传感器节点能耗最大的模块是数据通信，因此减少网络中的数据传输是节能的关键。本文从减少网络中的数据传输量、减少数据传输距离角度出发，分析无线传感器网络中的数据融合问题，提出了一种基于蚁群优化的无线传感器网络数据融合算法。
　　将算法分为两个阶段分别是数据融合树构造阶段和数据传输阶段。构造数据融合树时，根据无线传感器网络的特点对蚁群算法进行了改进，基本的蚁群算法在选择下一跳节点时，最主要的考虑因素是距离，而在WSN中选择当下的最短距离在很大程度上并不是全局的最短距离，因此在蚁群算法的概率公式中加入了偏转角，优先选择偏转角较小的邻节点。同时改进信息素的更新公式，只对最优路径上的信息素进行更新。在数据传输阶段采用了阈值策略和节点的休眠/唤醒机制，并且给出了算法的设计思想和具体的实现步骤。为了验证算法的高效性，采用 C++编程语言对算法进行了仿真实验，在网络的生命周期、节点能量消耗、网络延迟方面和其他算法进行了比较。
　　仿真结果表明，本文提出的数据融合算法在节能方面优于其它几种算法，延长了网络的生命周期、降低了网络能耗，在均衡网络负载方面表现出了优良的性能。

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第一章 绪 论

1.1课题研究背景与意义

1.2无线传感器网络数据融合研究现状

1.3主要研究工作与论文组织结构

第二章 无线传感器网络与数据融合

2.1无线传感器网络基础理论

2.2 WSN数据融合技术

第三章 基于蚁群优化的数据融合算法

3.1数据融合算法设计的相关理论

3.2 基本蚁群算法

3.3节点管理机制

3.4基于蚁群优化的数据融合算法

第四章 算法仿真与分析

4.1仿真环境和参数设定

4.2算法仿真

4.3性能评价指标

4.4算法比较与分析

第五章 结论与展望

5.1 本文工作总结

5.2 工作展望

参考文献

致谢

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