無線傳感器網(wǎng)絡中覆蓋控制與數(shù)據(jù)傳輸技術研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡以其成本低、自組織性強、應用范圍廣等特點，在新一代互聯(lián)網(wǎng)中扮演著越來越重要的角色。由于無線傳感器網(wǎng)絡多跳通信和多對一的流量特征，使得sink附近極易因負載過重而導致“能量空洞”，為此，本文以最大化網(wǎng)絡生命周期為目標，以能耗均衡為出發(fā)點，針對無線傳感器網(wǎng)絡中的覆蓋控制技術和數(shù)據(jù)傳輸問題進行研究。
　　覆蓋控制是傳感器網(wǎng)絡研究中面臨的首要問題，根據(jù)網(wǎng)絡中傳感器節(jié)點距離sink的跳數(shù)情況將目標區(qū)域劃分為多個能耗圓環(huán)，建立了

2、基于非均勻部署的覆蓋控制模型，通過引入等效感知半徑的概念，從理論上分析全網(wǎng)達到能耗均衡、消除能量空洞的條件，并分別提出了集中式和分布式節(jié)點覆蓋控制算法，仿真結果表明，所提出的算法能有效提高網(wǎng)絡覆蓋率，具有比現(xiàn)有算法更好的能耗特性。由于均勻部署極易導致無線傳感器網(wǎng)絡能量空洞的出現(xiàn)，為平衡節(jié)點間能耗，將網(wǎng)絡節(jié)點分為感知節(jié)點和中繼節(jié)點，通過引入中繼環(huán)的概念，建立了基于中繼轉發(fā)的網(wǎng)絡能耗模型，結合能耗均衡的可達性條件，提出一種中繼節(jié)點部署與數(shù)據(jù)

3、轉發(fā)策略，通過對中繼節(jié)點部署密度與部署方式的合理規(guī)劃，將網(wǎng)絡中感知數(shù)據(jù)的采集和路由工作進行分離，實現(xiàn)全網(wǎng)節(jié)點的能耗均衡，仿真結果表明，當網(wǎng)絡生命周期結束時，感知節(jié)點與中繼節(jié)點均能達到能耗均衡，并具有最大網(wǎng)絡生命周期。數(shù)據(jù)傳輸是傳感器網(wǎng)絡中另一亟待解決的問題，考慮到感知數(shù)據(jù)間高度相關這一特點，引入了壓縮感知技術，根據(jù)信號在某個確定域內的稀疏表示，設計了基于壓縮感知的數(shù)據(jù)傳輸過程，通過預估信號稀疏度，提出基于改進的OMP重構算法，可以在無需