基于非合作博弈的栅栏信息覆盖虚拟节点组合算法

邻近节点通过协作感知和信息融合组成虚拟节点,能够增加信息覆盖栅栏长度.基于非合作博弈模型,设计了一种完全分布式的虚拟节点组合算法DVSF算法.DVSF算法面向栅栏信息覆盖应用,以尽量增加整个网络的信息覆盖栅栏长度为目标,将合适的邻近节点组合成虚拟节点,提升了整个网络的栅栏信息覆盖性能.仿真实验验证了DVSF算法的有效性...     

多重优化的分布式无线覆盖探测算法

为满足无线通信网络信号覆盖有效性的实时实地可重复探测的需求,提出一种基于传感器网络的分布式无线覆盖探测算法。通过随机部署于目标区域内的无线传感器节点对无线通信网接收信号强度进行感知和预处理;利用变异函数构造新的BP神经网络目标函数,通过改进粒子群算法优化其初始权值和阈值;利用训练好的网络模型对存在探测盲区的目标区域进行插值估计,并联合传感器节点采集到的数据生成无线通信网络等信号强度线。仿真结果表明,所提算法比其他经典算法具有更高的精度,可有效探测目标区域无线通信网络的信号覆盖情况。     

基于网格划分的无线传感器网络多重覆盖算法

为了延长无线传感器网络的工作周期,在满足网络覆盖性能的前提下,可利用调度算法让一部分节点进入休眠以节省能量。提出了一种基于网格划分的无线传感器网络多重覆盖算法,新算法包括冗余节点判断和节点调度两部分。将节点覆盖区域划分为多个网格,通过判断各个网格是否满足覆盖要求,进而判断节点是否冗余。新算法给出了边界冗余节点判据,在调度过程中能够克服边界效应的影响,同时通过冗余节点能量比较,避免了休眠冲突和覆盖盲区的产生。仿真结果表明,与传统的CPNSS算法相比,新算法对冗余节点的判断更为准确,在网络工作集和平均覆盖度两项性能评价指标上均优于传统调度算法,且对网络节点数量增加造成的影响不敏感,能够有效地减少网络冗余,起到了提升网络性能的效果。     

RSSI与凸规划相结合的无线传感器网络定位算法

凸规划定位算法是无线传感器网络中一种较为常用的非测距定位算法。针对该算法中信标节点的重叠区域过大导致未知节点定位精度不高的问题,提出了RSSI与凸规划相结合的改进定位算法。算法利用RSSI值与距离的相对关系,将原有凸规划定位中未知节点的存在区域进一步缩小,提升定位精度。由于算法中只增加了一次未知节点与信标的RSSI值通信过程,基本保留了原有凸规划算法实现简单实时性好的优点。仿真数据及基于CC2430平台的实验表明,改进后的算法相对原有凸规划算法定位精度有明显提升,平均可提升20%～25%。     

基于改进自适应聚类的无线传感器目标跟踪算法

针对无线传感器网络目标跟踪中跟踪精度与传感器节能问题进行研究,提出基于预测的簇头自适应聚类算法,该算法采用动态聚类算法,通过考虑传感器节点剩余能量、节点到汇聚的距离和节点到运动目标的距离3个参数,最大限度地减少簇头与基站间的远程通信,节约网络能量,延长网络寿命,降低目标漏失概率,加入预测机制,采用线性预测的方法预测跟踪...     

基于定向天线的数据链组网邻居发现仿真

定向天线在空间上指向传输期望的通信区域,在通信容量和信息安全方面具有技术优势。设计了定向天线的方向图模型和邻居发现过程算法,针对相邻节点之间的通信距离与旁瓣-旁瓣通信距离、主瓣-旁瓣通信距离的相对关系,分析了定向天线组网的邻居发现过程;基于Qualnet网络仿真平台,仿真分析基于纯定向窄波束天线的数据链邻居发现、链路建立和路由算法,验证了邻居发现过程的正确性。     

基于CPCRLB和动态成簇机制的混合WSN目标跟踪算法

针对传统的基于静态节点的无线传感器网络（wireless sensor network,WSN）电池容量有限、节点移动受限的问题,提出了一种基于条件后验克拉美-罗下界（conditional posterior cramer-rao lower bounds,CPCRLB）的混合WSN的目标跟踪调度算法。该算法引入移动节点来参与目标跟踪,根据目标预测位置对移动节点进行运动控制,同时利用基于CPCRLB的信息效用函数选择静态节点,实现每一时刻目标的动态成簇策略。此外,还提出了一种基于运动学的预测机制,利用分区域管理的方法进一步提高跟踪精度,减少能量消耗,并能够有效避免目标丢失现象。仿真结果表明,该算法可以有效地对目标进行跟踪,在保证跟踪精度的同时相比静态网络节省了大量的能耗。     

无人飞行器Ad Hoc网络中容错节点移动控制算法

针对无人飞行器Ad Hoc网络的容错设计需求,基于UAV节点的可控移动特性,提出了一种基于强化边启发的节点移动控制算法.首先采用文化基因算法对给定通信网络对应的拓扑图进行搜索,求解使图获取顶点2 -连通属性所需新增的最小成本强化边组合.以强化边为启发,将连接的节点移动到彼此通信范围内来实现强化边,同时以这些节点为leader,采用基于一致性算法的leader-follower控制算法移动其他关联节点,使变化后的网络为顶点2-连通,从而实现网络容错.仿真实验结果表明算法的可行性与有效性,节点总的移动距离少于用于对比的块移动算法和紧缩算法.     

一种基于虚拟力的视频摄像头优化布置方法

为了提高视频摄像头网络的覆盖率,首先在传统虚拟力方法的基础上,给出了未覆盖区域对摄像头探测扇形区域几何中心引力的定义;然后,将视频摄像头网络总覆盖率作为目标函数,建立了有障碍情况下探测盲区节点的判别数学表达式。由于迭代优化过程与总覆盖率直接关联,克服了迭代优化过程不易收敛的难题,有效地提高了视频摄像头网络的探测效率。实验证明:所提出的视频摄像头优化布置方法能够有效地提高大空间有遮挡物情况下的视频监测覆盖率,对于大空间视频监控、视频火灾探测中的摄像头优化布置提供了一种有效的计算方法,具有一定的工程实用价值。     

基于能量分级和位置预测的高效路由算法

针对车载传感器网络节点移动速度快、网络拓扑结构不稳定、终端传感器节点能量不确定性等特点,提出了一种能量分级和位置预测的高效路由算法ERLP(Energy Rank and Location Prediction based routing)。该算法根据具有不同能量等级的节点将消息传递距离的不同选择那些能量高的节点作为中转节点,并结合节点的分布区域和当前速度,尽量将多个消息副本传递给覆盖不同方向的节点,避免消息传递的局部性。仿真结果表明,与当前典型延迟容忍网络的路由算法相比,ERLP算法在传输成功率、平均延迟时间上具有较大提升。     

留空式通信干扰弹最优分布覆盖的设计与仿真

为了采取有效措施对敌通信系统进行干扰,一般采用地面电子干扰方式或机载电子干扰方式,而留空式通信干扰弹是近年来发展的一种新型投掷式干扰设备.在通信干扰应用中,经常需要使用多枚通信干扰弹对目标区域进行分布式无缝干扰覆盖.通信干扰弹如何分布才能使干扰弹数量最少,干扰覆盖面积最大,干扰信号的收信功率最强,这是一个比较复杂的多目标优化问题.采用遗传算法求解留空式通信干扰弹最优分布覆盖问题,并进行了算法的仿真.仿真结果表明,算法能够找到符合分布覆盖要求的干扰弹分布方案,并且算法本身具有较好的收敛性和稳定性.     

非均匀照明单峰直方图图像的目标分割法

大多数阀值算法在对具有单峰分布和非均匀光照的图像进行分割时存在着许多困难。本文提出的自动生成生长种子的边沿区域增长算法，可以较好地实现对这类图像的分割。该算法根据图像的灰度值分布，自动生成生长种子，与常用的Otsu法相比在分割单峰分布和非均匀照明的图像时，被分割的目标图像边界更精确，更清晰。     

逃逸飞行器喷流干扰流场的分区数值模拟

基于拼接网格系统 ,应用三维区域边界格式 ;通过区域边界格式对区域边界上的通量进行守恒性处理 ,发展了一个超音速复杂流场分区算法 ;对不同攻角下的逃逸飞行器喷流干扰流场进行了分区数值模拟 ,取得了较好的结果     

基于禁忌算法的无线传感器网络PEGASIS算法改进

为了减少无线传感器网络节点能耗,延长网络生存时间,在PEGASIS算法的基础上,针对PEGASIS算法中节点之间容易产生长链和簇头选择没有考虑节点剩余能量的问题,提出了一种基于禁忌算法的PEGASIS算法改进。建链阶段采用禁忌算法代替原有的贪婪算法,防止了长链的产生,减小了节点传输距离;同时引入基于剩余能量的簇头选择机制,均衡了节点之间的能耗,延长了节点的生存时间。仿真结果表明,改进算法较PEGASIS算法第1个节点的死亡时间延长了约7倍,半数节点的死亡时间也得到了延长,从而提高了整个网络的生存时间。     

融合阈值法和边缘提取的图像分割算法

针对阈值法分割目标区域不完整和边缘提取断续边缘多的问题,提出了一种融合阈值法分割和多尺度边缘提取的图像分割算法。该算法充分利用阈值分割提供的目标区域信息和边缘提取给出的边缘信息,采用基于区域生长的最大轮廓法连接断续边缘,填充目标孔洞,完成目标分割。利用Matlab平台对该算法进行了验证,结果表明:该算法能有效分割出目标完整轮廓。     

水下传感器网络节点部署算法

水下无线传感器网络作为三维立体监视体系的重要组成部分,其覆盖模型、拓扑控制和能量消耗一直是三大重要基础性研究领域。基于水下监视网络节点随机部署策略研究传感器网络三维覆盖问题,针对水下固定锚节点部署后水平位置不能改变的问题,提出基于加权二分图最大匹配的节点沉降算法,保证所有匹配节点沉降后与理想图案位置的水平距离偏差总和最小,针对三维空间覆盖空洞问题,提出一种基于三维泰森晶胞体结构的覆盖空洞修复算法。仿真结果表明,提出的算法与国外同类算法相比,网络覆盖率提高达7%以上。     

一种基于轮廓自扩展的GVF算法

针对Snake算法及GVF算法对初始轮廓覆盖区域敏感性的缺陷,提出一种轮廓自扩展方法,从而使初始轮廓能够有效地覆盖目标所在区域,达到对目标的完整搜索;将其应用到目标跟踪中,根据下一帧中目标与当前帧设置的轮廓的交叉,通过自扩展初始轮廓可以很快将目标划为搜索区域之内.实验表明,基于轮廓自扩展方法的GVF方法可以实现对目标轮廓的完整提取;在目标跟踪中可以自动、有效地跟踪目标.     

基于入侵杂草算法的水下目标TDOA定位方法

针对水下传感器网络中定位精度不高的问题,提出了一种基于入侵杂草算法的水下目标定位方法.利用入侵杂草优化算法,以定位误差为目标函数,优化设计未知节点的位置初值;利用初值和距离干扰参数估计粗略解,并引入目标定位误差来构造新的定位方程;根据加权最小二乘算法求解获得未知节点的精确解.通过与克拉美罗下界进行比较,验证了算法性能.仿真结果表明,提出的优化定位方法可得到更好的定位精度.     

多枚导弹打击复杂形状面目标毁伤面积解析算法

计算多枚导弹打击复杂形状面目标有效毁伤面积是火力运用过程中的一个关键问题.复杂形状面目标可以用任意多边形描述.有效毁伤面积等于多枚导弹联合覆盖区域与多边形目标区域重叠部分面积.此问题通常用数值算法计算.在有效毁伤区域边界上计算环路积分,可以用解析算法解决此问题.算例表明,该解析算法运算量小,计算结果准确可靠.     

采用贪婪启发式的异构WSNs部分覆盖算法

异构无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)的多数监测应用要求监测区域被部分覆盖。因此,对异构WSNs的部分覆盖问题进行研究。提出基于贪婪启发式的部分覆盖算法(Greedy Heuristic-based Partial Coverage,GHPC)。先对异构WSNs的部分覆盖问题进行定义和形式化表述,再利用贪婪启发式算法求解。GHPC算法选择具有最大覆盖贡献的节点加入覆盖集,进而满足覆盖要求。仿真数据表明,与同类算法相比,提出的GHPC算法能够在满足覆盖要求的同时,降低活动节点数。