面向三维感知的无线多媒体传感器网络覆盖增强算法

摘要

随着科技的发展进步，无线多媒体传感器网络在人们的日常生活的应用越来越广泛。覆盖作为衡量传感器网络监测能力的重要指标，直接关系到网络的服务质量，并为无线多媒体传感器网络在实际中的应用提供理论基础和有力保障。目前基于二维平面的覆盖控制算法研究已经比较成熟，但是基于三维空间的覆盖控制研究则相对较少。因此论文研究基于三维覆盖的控制优化算法是十分必要的。
　　感知模型直接反映了无线多媒体传感器网络节点的覆盖范围和感知能力。本文从现有的三维感知模型出发，提出了一种新的基于三角形的三维感知模型，并基于此模型给出了覆盖增强算法。该覆盖增强算法根据节点在监测区域的位置及场景信息调整节点的主感知方向的仰俯角，应用人工鱼群算法调整主感知方向的偏向角，增强了无线多媒体传感器节点对监测区域的覆盖能力;对调整传感器节点主感知方向后的网络建立集合覆盖模型，依据贪婪算法选取冗余节点，并利用混合蛙跳算法对冗余节点实现再部署，大大减少了待监测网络的冗余覆盖率。
　　仿真实验表明:基于三角形的三维感知模型与实际环境更为贴近;本文提出的覆盖增强算法可以有效地降低无线多媒体传感器网络的覆盖盲区和重叠区域，实现无线多媒体传感器节点对监测区域的高效覆盖。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 无线多媒体传感器网络简介

1．1．1 无线多媒体传感器网络的体系结构

1．1．2 无线多媒体传感器网络的特点

1．1．3 无线多媒体传感器网络的应用

1．1．4 无线多媒体传感器网络的关键技术

1．2 网络覆盖控制的发展现状

1．2．1 网络覆盖类型

1．2．2 几种典型的覆盖控制算法

1．2．3 三维覆盖的研究意义

1．3 本文主要研究工作

1．4 本文的组织结构

第二章 一种新的基于三角形的三维感知模型

2．1 现存的三维感知模型及覆盖控制算法

2．1．1 基于球体的三维感知模型

2．1．2 基于梯形的三维感知模型

2．1．3 基于圆锥的三维感知模型

2．2 一种新的基于三角形的三维感知模型

2．2．1 现有模型的缺陷性分析

2．2．2 基于三角形的三维感知模型的准确性

2．2．3 仿真验证

2．3 本章小结

第三章 面向三维感知的无线多媒体传感器网络覆盖增强算法

3．1 问题描述

3．2 主感知方向的仰俯角调整优化方案

3．3 主感知方向的偏向角优化调整方案

3．3．1 相关背景

3．3．2 基于人工鱼群的调整优化算法

3．4 基于改进蛙跳算法的冗余节点再部署策略

3．4．1 冗余节点的选取

3．4．2 基本混合蛙跳算法的原理

3．4．3 再部署问题描述

3．4．4 改进混合蛙跳算法的执行流程

3．5 本章小结

第四章 仿真实验及性能分析

4．1 仿真实验

4．2 性能分析

4．2．1 与TDCPA算法作比较

4．2．2 与VFA节点部署方法作比较

4．3 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 工作总结

5．2 工作展望

参考文献

发表论文情况说明

致谢