基于遗传算法的无线传感器网络路由研究

无线传感器网络路由算法面临着节省能量、延长网络寿命、提高可靠性等方面的挑战。提出了一种基于遗传的无线传感器网络路由算法。对算法中的算子编码、适应度函数设计、编码方式及参数选取进行了细致研究。仿真结果表明,本算法减少了能耗、延长了网络生存时间并提高了网络的可靠性。     

障碍环境下具有多领导者的组行为生成方法

针对由多个领导智能体和多个跟随智能体组成的多智能体组,提出一种障碍环境下具有多领导者的组行为生成方法。该方法属于分布式控制方法,其利用组中的领导智能体控制跟随智能体,使得跟随智能体的中心和速度分别指数收敛于组中所有领导智能体的加权位置中心和加权平均速度,且每个领导智能体权重的大小取决于其所带领的跟随智能体的数目。另外,该方法通过在障碍的边缘引入虚拟的“ β-智能体”,使组中的个体具有与环境中的静态和动态障碍避碰的能力,最终生成真实的障碍空间中具有多领导者的组行为。最后以虚拟人智能体组为载体进行仿真实验,验证了该方法的有效性。     

一种面向大规模HLA仿真的并行区域匹配算法

HLA仿真中,数据分发管理实现基于值的过滤,可以有效减少盟员接收冗余数据的可能性和网络中的数据流量。大规模HLA仿真系统在仿真推进中需要大量的区域匹配计算以维护数据分发管理的正确性。现有的区域匹配算法大多需要对所有区域进行匹配计算,造成了大量计算资源的浪费;同时,主要基于串行匹配思想,难以充分发挥多核平台的并行计算优势。针对现有区域匹配算法的局限性,提出了一种面向大规模HLA仿真的并行区域匹配算法,该算法能够实现对一次仿真推进中多个改变区域的并行匹配计算,同时在匹配计算中采用基于移动相交的基本思想,利用区域范围移动前后的历史信息,将匹配限定在移动区间之内,减少了大量的无关计算。理论分析与实验结果表明该算法尤其适合基于多核计算平台构建大规模分布式仿真的应用需求。     

自适应LMS和相关算法在GMI磁传感器信号检测中的应用

在GMI磁传感器的研制中,微弱磁场信号经常淹没于电路固有噪声中。当非晶丝GMI(GiantMagneto-Impedance)磁传感器的输出信噪比小于0dB时,常规的峰值检波方法无法检出传感器信号。针对此问题,提出了一种新的微弱信号(信噪比小于0dB)检测方法,利用LMS自适应滤波算法提取非晶丝GMI磁传感器输出信号的特征参数,将该特征参数与理想参数进行相关运算,并根据相关值的大小来确定信号大小,从而实现对微弱磁信号的测量。仿真结果表明,采用LMS自适应滤波算法和相关分析相结合的方法,对于传感器输出信噪比等于-10dB的微弱信号,根据相关值与外磁场大小的对应关系,仍然可以确定外磁场大小。     

基于跳数的节点安全定位算法研究与分析

通过对无线传感器网络节点安全定位技术的研究和分析,采用基于跳数的节点定位算法思想获取定位参照信息,提出了一种与硬件无关的基于跳数的节点安全定位算法——HOP-GDSL,该算法用设计的信标节点信息传递协议提供包的认证、保护跳数信息,用现有的锚节点检测虫洞攻击.经仿真实验证明,该算法能有效抵抗恶意节点攻击,实现节点正常定位,并对虫洞攻击有较高的检测率.     

多基地雷达在分布式压制干扰下探测区域

双基地雷达因为其收发分置有较好的抗干扰能力,从双基地雷达出发,由其雷达方程和干扰方程推导出多基地雷达探测区域的数学模型和受到分布式压制干扰探测区域的数学模型.在建立天线模型后,进行多基地雷达在有分布式干扰下和无干扰下的联合探测区域的研究与仿真,仿真结果该方法具有一定的指导和参考意义.     

Ad Hoc网的IEEE802.11 MAC协议退避算法

IEEE802.11的MAC协议是移动Ad Hoc网络目前事实上的标准.节点成功发送后,该协议中的信道接入退避算法将节点竞争窗口值CW(contention window)设为最小竞争窗口值CWmin,这种算法易造成某个节点一直占有信道,使得其他节点出现“饥饿”现象.提出一种改进算法EBEB(enhanced binary exponential backoff),用窗口阀值CWmid区分网络状态,让节点据此来合理的设置当前的竞争窗口,而不是直接设为最小值,避免节点之间产生严重的不公平.仿真结果表明改进算法EBEB在数据丢失量、时延、吞吐量上优于原有的BEB(Binary exponential backoff)算法.     

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。     

改善电感测微仪二次测量电路精度的措施

介绍了差动调幅式电感测微仪的工作原理,分析了影响二次测量电路精度的因素,在此基础上提出了利用自稳幅技术以及波形改善技术、全波数字相敏检波技术以及软件部分的数字滤波、线性补偿技术来改善测量精度的措施。实验结果表明,采用上述改进措施,测量精度有了显著的提高。     

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。