基于数据融合结构的无线传感器网络技术研究

论文摘要

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks）是结合了传感器技术和无线通信技术,能够协同地实时监测、感知和采集网络覆盖区域中各种环境或监测对象的信息的新型网络技术。受节点能耗和发送功率的限制,无线传感器网络通信协议要求尽量减少节点冗余数据的发送。作为无线传感器网络中的一项重要技术,数据融合可以大大地减少网络传输中的冗余数据。本文分析了无线传感器网络数据融合结构,并针对LEACH协议的数据融合结构提出了相应的改进策略。主要研究工作和研究成果如下:1、介绍了无线传感器网络的基本概念和发展现状。2、介绍了无线传感器网络数据融合的概念、融合点的位置及其影响和数据融合功效的判断标准;研究分析了SPIN协议、Direct Diffusion协议、TTDD协议和LEACH协议中的数据融合结构。3、针对LEACH协议的数据融合结构提出了相应的改进策略,在簇首和簇内成员节点之间引入了握手机制以减少冗余数据的传输,并且改变了原来的时隙划分方式。最后对改进策略进行了理论分析,并用NS-2仿真验证仿真证明了改进方法确实能够提高节点能量效率并延长网络整体有效时间,并且给出了相应的仿真曲线。

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第一章绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 无线传感器网络国内外发展概况

1.3 项目来源和研制任务

1.4 本文主要内容

第二章无线传感器网络介绍

2.1 无线传感器网络通信协议的基本概念

2.2 无线传感器网络系统特性

2.3 无线传感器网络技术要求

2.4 小结

第三章无线传感器网络数据融合结构分析

3.1 无线传感器网络数据融合介绍

3.1.1 数据融合的基本概念

3.1.2 融合点的位置及其影响

3.1.3 数据融合功效的判断标准

3.2 无线传感器数据融合算法分析

3.2.1 SPIN 协议

3.2.2 Direct Diffusion 协议

3.2.3 TTDD 协议

3.2.4 LEACH 协议

3.3 小结

第四章改进的数据融合结构的性能分析和仿真

4.1 LEACH 协议分析及其数据融合方式的改进

4.1.1 LEACH 协议分析

4.1.2 LEACH 协议数据融合方式分析改进

4.2 仿真分析

4.2.1 仿真工具NS-2 介绍

4.2.2 数据融合改进方法的性能分析

4.2.3 改进方法在LEACH 协议中的应用分析

第五章结束语

致谢

参考文献

研究成果

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