無線傳感器網絡中一致性算法設計與分析.pdf

1、隨著傳感器技術、無線通信技術和微機電技術等的飛速發(fā)展，無線傳感器網絡已經成為聯系信息世界和物理世界的重要橋梁，并改變了人類的生產生活方式。一致性算法作為一種重要的分布式控制和優(yōu)化算法，因具有良好的魯棒性和可擴展性而在無線傳感器網絡中得到廣泛的研究和應用，如時鐘同步，傳感器融合，定位等。然而，現有的一致性算法的研究大都忽略了傳感器網絡本身實際存在的限制，包括能量有限、通信時延、安全隱私問題等，因此限制了一致性算法在傳感器網絡中的應用。本文

2、在前人工作的基礎上，針對現有算法在能量有效性、延時魯棒性、和隱私安全性上的不足，進一步探索了無線傳感器網絡中一致性算法的設計和分析。本文的主要研究內容如下:
　　1.針對傳感器網絡中平均一致性算法的收斂速度問題，提出移動輔助的快速收斂平均一致性算法，增強了一致性算法的能量有效性。首先，給出了移動節(jié)點狀態(tài)的充分條件，并設計了移動節(jié)點與靜態(tài)節(jié)點的交互協議;其次，利用矩陣特征值分析了算法的期望性能，并從理論上證明了更快的收斂速度;最后，

3、為了解決收斂終值的問題，提出了保證平均值的機制，實現了移動輔助的平均一致性。
　　2.針對有界噪聲模型下傳感器節(jié)點的分布式時鐘同步問題，提出了高精度的分布式一致性時鐘同步算法。所提算法利用單調有界序列必有極限的原則和最大一致性的概念，設計了相對時鐘斜率更新機制，并在理論上證明了其依概率收斂的特性。同時，設計了時鐘斜率補償和時鐘偏差補償算法，實現了高精度的快速時鐘同步。
　　3.針對傳感器網絡數據融合的隱私問題，提出了隱私保護