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排序：

认知无线传感器网络中的频谱感知和MAC协议的研究

认知无线传感器网络中的频谱感知和MAC协议的研究

引用

作者：孟得月重庆邮电大学

学位级别：硕士

认知无线传感器网络(CRSN)是一种传统无线传感器(WSN)网络与认知无线电(CR)相结合的新型网络。它能够有效地缓解WSN中频谱资源匮乏的问题,具有很大的发展潜力。但CRSN仍然采用传统电池供电,其应用与发展面临着资源限制、能量约束等问题... 详细信息

认知无线传感器网络(CRSN)是一种传统无线传感器(WSN)网络与认知无线电(CR)相结合的新型网络。它能够有效地缓解WSN中频谱资源匮乏的问题,具有很大的发展潜力。但CRSN仍然采用传统电池供电,其应用与发展面临着资源限制、能量约束等问题。本文针对这两个问题进行研究,并提出了有效的解决方案。基于混合性的频谱感知方法,论文第三章提出了一种有效减少参与频谱感知节点个数的低能耗节点选择算法(SENS)。该算法降低认知无线传感器网络的负担和能耗,同时也能有效解决传统的无线传感器网络中的能耗问题。该算法综合考虑了节点的感知能耗和性能参数(检测率,虚警率),构成节点选择的优先级函数,根据节点的优先级排序对节点进行选择,最大限度地减少了能量消耗。并且,本文采用“OR”融合准则,提出仅判决为“1”的节点将本地感知的信息发送给融合中心,可以减少信息传输过程中的能量损耗,达到节能的目的。由仿真结果可知,SENS算法在满足感知性能要求的同时可以有效降低能耗。为了减少CRSN中认知过程所产生的能耗,降低功能实现的成本,论文第四章提出了一种新型网络。首先将具有认知功能的节点归为一类,并提升该类节点的信息处理和能量收集能力,再将独立出来的认知功能节点与普通传感器节点按一定的比例重新进行部署,形成异质节点认知无线传感器网络(HT-CRSN)。为了提高网络处理信息能力和减少部署成本,HT-CRSN将大部分处理任务集中在性能较强的认知节点上。由于传统的MAC协议难以适用这种新型网络,本章提出了适用于HT-CRSN的工作时序和MAC协议,并对该协议进行了能耗分析和仿真验证。由仿真结果可知,通过调整CNs和SNs的数目比例以及CNs的能量收集速率能够均衡两类异质节点的能耗,提高网络生命周期。论文主要对认知无线传感器网络的频谱感知、MAC协议进行了充分的研究,并提出一些优化方案。最后对现有的CRSN理论作了进一步的扩展。

关键词：无线传感器网络认知无线传感器网络协作频谱感知 MAC协议

来源：评论

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认知无线传感器网络MAC协议研究

认知无线传感器网络MAC协议研究

引用

作者：孙泽华重庆邮电大学

学位级别：硕士

无线传感器网络(WSN)广泛应用的同时得到了大量的关注与研究,而其工作的免授权频段已变得非常拥挤,在一定程度上束缚了其继续发展与应用。认知无线电技术的引入为WSN提供了扩展工作频谱资源的手段,进而认知无线传感器网络(CRSN)得到了... 详细信息

无线传感器网络(WSN)广泛应用的同时得到了大量的关注与研究,而其工作的免授权频段已变得非常拥挤,在一定程度上束缚了其继续发展与应用。认知无线电技术的引入为WSN提供了扩展工作频谱资源的手段,进而认知无线传感器网络(CRSN)得到了越来越多的关注与研究,其中媒体访问控制协议(MAC)深刻影响着WSN的能量有效和有序工作,成为WSN和CRSN中的研究重点。本文首先对WSN中节点的睡眠-唤醒机制进行了研究。节点睡眠机制是降低节点能耗并延长WSN生命周期的重要技术。在现有的节点睡眠调度机制中,节点能耗是调度机制的唯一考虑目标,这将很容易导致WSN无法完全覆盖监测区域,进而引发严重后果。针对现有调度机制的不足,本文提出一种考虑到网络覆盖面的节能调度机制。考虑节点的部署密度和覆盖范围对节点进行集中调度,以减少冗余数据的感知、处理和传输,这种机制既能降低网络能耗也能够兼顾到网络的监测覆盖情况。仿真结果表明该机制能在保证较高的网络覆盖度的前提下有效提高网络生命周期。其次在论文中考虑到CRSN中的认知功能带来的额外能耗和处理要求及其高成本实现的背景,提出了将认知功能独立成为另外一种节点,并使其拥有较强的处理能力和能量收集能力,并与普通传感器节点按照一定比例进行部署组成一种新型网络:异质节点的认知无线传感器网络(HT-CRSN)。这种新型网络将绝大多数处理任务集中到拥有较强性能的认知节点上,能够极大地提高网络性能、方便部署以及降低部署成本。本文进而提出了一种能够适用于这种异质节点的传感器网络的工作时序,及其可行性的MAC协议。通过对所提MAC协议的能耗分析以及仿真结果证明,通过调整两类异质节点的部署比例和能量收集速率能够均衡两类异质节点的能耗,进而提高网络生命周期。论文深入研究了CRSN的MAC协议及其相关的关键技术问题,并取得了一定的研究成果,对未来CRSN的研究具有一定的理论价值。

关键词：无线传感器网络睡眠调度认知无线传感器网络 MAC协议

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认知无线传感器网络中频谱管理的能效优化研究

认知无线传感器网络中频谱管理的能效优化研究

引用

作者：黄华中南大学

学位级别：硕士

认知技术的频谱动态管理在增加网络频谱利用率的同时,必将增加节点的能耗,这对于能量、存储和计算等资源受限的认知无线传感器网络是一个十分严峻的问题,因此如何高效地使用有限的节点能量来延长生存时间,已成为认知无线传感器网络面临... 详细信息

认知技术的频谱动态管理在增加网络频谱利用率的同时,必将增加节点的能耗,这对于能量、存储和计算等资源受限的认知无线传感器网络是一个十分严峻的问题,因此如何高效地使用有限的节点能量来延长生存时间,已成为认知无线传感器网络面临的首要挑战。本文以能效优化为目标,考虑频谱效率和能量效率的均衡,对认知无线传感器网络中的频谱检测和频谱决策技术进行研究。首先,通过分析协作频谱检测的全局误警率和检测率,结合筛选机制和休眠调度机制,对协作频谱检测的多目标优化问题进行建模；通过相对基学习初始化种群并利用竞赛机制进行变异操作,提出一种快速多目标差分进化算法来求解频谱检测的多目标优化问题,为了加快算法收敛速度和维持解的多样性,设计一种交叉参数动态变化方法和种群选择方案,在均衡检测性能和能量效率的同时为频谱决策提供准确有效的信息。然后,在实现频谱检测多目标优化的基础上,通过信道表征与网络能效分析,建立了一种自适应频谱决策框架；基于该决策框架,建立学习模型并设计学习策略选取方案,提出一种基于分布式策略估计Q学习的信道和功率联合决策算法,降低协作通信开销,减少能量消耗；同时根据状态行为对被访问的次数,设计学习率的动态调整方法,加快学习算法的收敛速度,实现网络能效的最大化,进而延长网络生存时间。最后,利用Matlab网络仿真工具对本文提出的协作频谱检测多目标优化和频谱决策能效优化算法进行仿真实验,验证算法的有效性。图28幅,表2个,参考文献79篇。

关键词：认知无线传感器网络能效优化频谱检测频谱决策差分进化增强学习

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认知无线传感器网络中分簇算法及信道分配的研究

认知无线传感器网络中分簇算法及信道分配的研究

引用

作者：轩梦琪黑龙江大学

学位级别：硕士

认知无线传感器网络(Cognitive Radio Sensor Networks，CRSN)被称为是拥有动态频谱访问(Dynamic Spectrum Access，DSA)能力的无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSN)，解决了无线传感器网络中的频谱扩展性问题，DSA技术改善... 详细信息

认知无线传感器网络(Cognitive Radio Sensor Networks，CRSN)被称为是拥有动态频谱访问(Dynamic Spectrum Access，DSA)能力的无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSN)，解决了无线传感器网络中的频谱扩展性问题，DSA技术改善了频谱的利用率，同时CRSN存在来自WSN的能量和内存有限问题，分簇是一种以减少节点能耗和改善网络扩展性为目的的有效方法，是该领域研究热点之一，本文设计了两种分簇算法重点解决能量效率改善和吞吐量最大化方面的问题，主要工作如下:\n (1)提出一种基于CRSN的能量有效和频谱感知的分簇算法。算法解决CRSN中严重的路径不稳定和信道竞争问题，采用基于分簇的节能路由方法，在降低节点能耗的前提下，提高路径的稳定性和节点的转发率。算法首先是解决路由过程中数据的重传问题而采用相似度分簇方法;其次是解决了路径的跳数、信道切换次数及节点间的信道冲突等问题，进行路由建立，使节点以多跳的方式向Sink方向传输数据。算法还采用了载波侦听多次访问(Carrier Sense Multiple Access，CSMA)和时分复用(Time Division Multiple Access，TDMA)混合的媒介访问模式去实现节点间的可靠性通讯。通过实验对比分析，验证了算法在分组转发率和能量效率方面具有良好的性能。\n (2)提出一种基于CRSN的吞吐量最大化的分簇算法。该算法在基于分簇的基础上，在降低点的能量消耗的前提下，通过节点信道的动态分配，实现节点间并发通信，从而保证了网络吞吐量最大化。算法根据节点的权值进行簇头和备用簇头的选择;簇头采用集中式控制的方式给簇内成员分配不同的信道，以解决簇内成员并发传输数据时发生信道冲突的问题;算法利用改进后的二分图给簇成员节点指定不同的下一跳节点，以增大节点的并发率。通过实验对比分析，验证了本算法在网络生命周期、平均分组转发率、吞吐量等方面的有效性。

关键词：认知无线传感器网络分簇算法频谱感知信道分配

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认知无线传感器网络中的频谱感知和分簇路由算法研究

认知无线传感器网络中的频谱感知和分簇路由算法研究

引用

作者：白丽丽重庆邮电大学

学位级别：硕士

认知无线传感器网络(CRSN)是一种传统无线传感器网络(WSN)与认知无线电(CR)技术相结合的新型网络。它能够有效地缓解传统WSN中频谱资源短缺的问题,具有广阔的发展前景。然而,CRSN的应用与发展面临着恶意攻击和能量约束的问题。论文针对... 详细信息

认知无线传感器网络(CRSN)是一种传统无线传感器网络(WSN)与认知无线电(CR)技术相结合的新型网络。它能够有效地缓解传统WSN中频谱资源短缺的问题,具有广阔的发展前景。然而,CRSN的应用与发展面临着恶意攻击和能量约束的问题。论文针对这两个问题作出研究,并提出了有效的解决方案。首先,针对CRSN面临的恶意攻击问题,提出了一种针对频谱感知数据伪造(SSDF)攻击的协作频谱感知优化策略。SSDF攻击是CRSN中协作频谱感知面临的主要挑战之一。在SSDF攻击中,恶意节点向sink节点发送错误的感知结果,以误导有关频谱状态的全局判决,这将降低整体感知性能、系统吞吐量以及能量效率。基于数据交付评估方法,提出了两种抵抗SSDF攻击的策略:(1)恶意节点识别策略,其目的是识别恶意节点并忽略其报告的感知结果;(2)恶意节点惩罚策略,其目的是基于各个节点的感知性能改变调度策略,在节点之间重新分配传输机会。仿真结果表明,所提出的恶意节点识别策略能够有效地识别恶意节点,提高感知性能;同时,恶意节点惩罚策略可以增加正常节点的个体能量效率,减少恶意节点的个体能量效率。其次,针对现有CRSN面临的能量约束问题,提出了一种基于异质节点的新型网络——异质节点认知无线传感器网络(H-CRSN),并提出了一种适用于该网络的能量有效分簇路由算法EECH。在H-CRSN中,传感器节点负责事件感知,而认知节点负责频谱感知。在EECH算法中,选择具有最大可用信道数目且剩余能量超过给定能量阈值的认知节点作为簇首,传感器节点以及非簇首认知节点按照与其通信成本最低的簇首加入。该算法不仅可以有效缓解CRSN中节点能量有限的问题,还可以极大降低网络部署成本。仿真结果表明,所提出的EECH算法可以在H-CRSN中高效运行,并显著地延长网络的生命周期。论文深入研究了CRSN中现有的频谱感知和分簇路由算法,并提出一些优化方案,对未来CRSN的研究具有一定的理论参考价值。

关键词：无线传感器网络认知无线电认知无线传感器网络协作频谱感知分簇路由协议

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认知无线传感器网络恶意节点检测方法研究

认知无线传感器网络恶意节点检测方法研究

引用

作者：郑昌勇电子科技大学

学位级别：硕士

移动通信、WIFI、物联网等无线服务和设备的大量使用使得无线电频谱更加拥挤。认知无线电(Cognitive Radio,CR)为改变传统的静态频谱分配方式提供了机会,CR的主要任务是频谱感知。多个二级节点构成了认知无线传感器网络(Cognitive Radio... 详细信息

移动通信、WIFI、物联网等无线服务和设备的大量使用使得无线电频谱更加拥挤。认知无线电(Cognitive Radio,CR)为改变传统的静态频谱分配方式提供了机会,CR的主要任务是频谱感知。多个二级节点构成了认知无线传感器网络(Cognitive Radio Network,CRN),协同频谱感知(Cooperative Spectrum Sensing,CSS)是当前关注的热点技术,CSS由多个二级节点协同感知特定频谱,当感知到主用户(Primary User,PU)不存在时,二级节点(Second User,SU)可以机会式接入授权频谱,从而提高频谱利用率。CRN最大的前提是对主用户不产生干扰。由于无线信道、认知无线电的开放性,参与CSS的二级节点可能会被攻击者妥协,成为恶意节点。CRN既面临传统网络的威胁也面临CRN所特有的网络威胁。恶意节点会导致网络感知性能退化、频谱利用率低。CRN特有的威胁包括频谱感知数据篡改攻击、主用户模拟攻击等。本文分析了CRN中恶意节点的攻击、攻击对网络的影响,并以攻击者和防御者的视角阐述了攻击行为和防御策略,并提出了针对相应攻击的恶意节点的检测方法。恶意节点对CSS的攻击严重影响了频谱感知的性能,防御CSS中的恶意节点攻击是提高频谱利用率、不对主用户造成干扰的前提。针对部署了二进制硬决策的集中式网络,本文用攻击概率参数(?,?)、恶意节点比例?描述了恶意节点的行为。并提出了基于滑窗信誉值(Sliding Window Reputation,SWR)的恶意节点识别算法。SWR算法考虑了当前滑窗中硬决策1的频率信息,通过恶意节点的频率信息与期望的频率信息的差别来识别恶意节点,并以滑窗移动的方式累计信誉值。该算法克服了基于当前时刻对主用户状态估计精度较低、常规算法不适用于恶意节点占大多数的缺点。SWR算法既能防御小规模恶意节点攻击又能防御大规模恶意节点攻击。在恶意节点占少数的网络中,通过仿真验证表明,SWR算法在召回率、精度、选择性上优于文献[28]中的识别算法,尤其当?在0.4-0.5时,SWR恶意节点识别算法性能显著较优。部署了M元量化数据的频谱感知是一种新的CSS方法,本文分析了该框架下的攻击模型、最优攻击策略、致盲条件,分析了盲点、KL(Kullback Leibler,KL)散度与恶意节点比例之间的关系。根据M元量化中恶意节点特有的攻击策略,本章提出了基于符号期望(Symbol Expectation,SE)算法来识别恶意节点。该算法通过诚实节点、恶意节点与符号期望之间的差异来识别恶意节点。通过仿真验证,SE算法在收敛率、恶意节点识别率、门限估计复杂度等性能指标上表现较优。

关键词：认知无线传感器网络频谱感知认知无线电频谱感知数据篡改攻击

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认知无线传感器网络业务驱动的分簇路由协议研究

认知无线传感器网络业务驱动的分簇路由协议研究

引用

作者：李硕东北电力大学

学位级别：硕士

路由协议能实现认知无线传感器网络(Cognitive Radio Sensor Network,CRSN)监测数据的有效传输。相较平面路由协议,分簇路由协议能显著降低路由选择的复杂度和数据包的端到端传输时延,提升网络的可扩展性。因此,CRSN分簇路由协议设计受... 详细信息

路由协议能实现认知无线传感器网络(Cognitive Radio Sensor Network,CRSN)监测数据的有效传输。相较平面路由协议,分簇路由协议能显著降低路由选择的复杂度和数据包的端到端传输时延,提升网络的可扩展性。因此,CRSN分簇路由协议设计受到了学术界的广泛关注。依据驱动业务类型的不同,CRSN分簇路由协议可分为时间触发型和事件驱动型两类,它们各具优势。具体来说,时间触发型CRSN分簇路由协议能实现对网络的持续监测,而事件驱动型CRSN分簇路由协议由特定事件触发,更有利于节省能量。为同时服务两种类型业务并保证紧急事件信息的及时传递,本文提出了一种业务驱动型CRSN分簇路由协议,具体研究内容包括:第一,由于离子运动优化(Ions Motion Optimization,IMO)算法流程简单且易于实现,输入参数仅有种群数目一项,适用于解决分簇类问题。因此,本文在IMO的基础上提出了一种时间触发型CRSN分簇路由协议,即CRSN离子运动分簇路由协议(Ions Motion Optimization-based Clustering Routing Protocol,IMOCRP)。IMOCRP在考虑频谱动态性的同时以最小化节点能耗和平衡节点间剩余能量为目标对网络进行分簇。IMOCRP能自动确定簇头和最优簇数,避免了节点间过多的信息交换,从而节约了节点能量。仿真结果表明,IMOCRP在延长网络使用时间、提高包递交率、适应主用户动态接入、降低数据包时延、降低算法复杂度及提高能量覆盖效率性能等方面明显优于现有的时间触发型CRSN分簇路由协议。第二,在IMOCRP的基础上,提出了业务驱动型IMOCRP(Business-Driven IMOCRP,BD-IMOCRP)协议。BD-IMOCRP采用特殊的Fr帧结构,能同时适用于时间触发型业务和事件驱动型业务,并保证对网络影响较大的事件驱动型业务信息的及时传递,因此,该协议的应用范围更加广泛。仿真结果表明,BD-IMOCRP在降低节点能耗和事件信息传输时延等方面优于现有的事件驱动型CRSN分簇路由协议;其服务时间触发型业务时的性能与IMOCRP协议类似,明显优于大多数现有的时间触发型CRSN分簇路由协议,即较好的兼顾了两种业务类型。本文通过对CRSN分簇路由协议的深入研究,提出了同时适用于时间触发与事件驱动两种业务类型的分簇路由协议,克服现有分簇路由协议仅服务单一业务类型的局限性。研究成果有助于提升CRSN整体网络性能,保证监测数据及时有效的传递。

关键词：认知无线传感器网络分簇离子运动算法业务驱动

来源：评论

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认知无线传感器网络的频谱感知技术与节能算法研究

认知无线传感器网络的频谱感知技术与节能算法研究

引用

作者：张恩龙燕山大学

学位级别：硕士

认知无线传感器网络(Cognitive Wireless Sensor Networks,CWSN)是将传统无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)与认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术相结合产生的一种新型的智能化网络。认知无线传感网可以利用频谱感知技术... 详细信息

认知无线传感器网络(Cognitive Wireless Sensor Networks,CWSN)是将传统无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)与认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术相结合产生的一种新型的智能化网络。认知无线传感网可以利用频谱感知技术发现授权频段内的频谱空穴,机会式接入进行通信,因此该网络可以同时在ISM频段和授权频段进行通信,可以及时发送节点收集的环境信息,解决频谱资源紧张的问题。同时考虑到认知无线传感器网络的节点计算能力不强并且能量有限,需要设计出相对节能高效的频谱感知算法。该文提出了一种改进的基于认知无线传感器网络的频谱感知方案。首先,在能量检测模型上,引入了基于信噪比的可变权值进行加权检测,对判决统计量进行优化,每个节点根据实时信噪比优化权值,可以削弱处于不利位置的节点的影响。仿真结果表明,可以提高网络检测性能。其次,该文在上述改进的基础上引入了双门限频谱感知技术,将落在模糊区的统计量进行二次判决。仿真结果表明,该综合改进的频谱感知算法可以有效地提高网络的检测概率,降低虚警概率。再次,针对CWSN的能量有限的问题,提出了一种分簇认知无线传感器网络中的节能路由优化方案。该方案以现有的分簇路由协议为基础,优化了簇头选举机制,考虑了节点剩余能量和相对位置等因素对竞选簇头的影响;在成簇阶段,节点优先考虑就近与基站进行通信,其次再考虑加入普通簇内。同时,对节点的频谱感知功能引入了睡眠机制,在满足目标检测概率与虚警概率的条件下,优化了参与频谱感知功能的节点的数目,降低了能耗。仿真结果表明,该综合改进算法的能耗更小更均衡,网络的生命周期得到了延长。

关键词：认知无线传感器网络可变权重双门限分簇路由睡眠机制

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认知无线传感器网络中的能量路由协议研究

认知无线传感器网络中的能量路由协议研究

引用

作者：雷云重庆邮电大学

学位级别：硕士

无线传感器网络已经成为许多日常活动中改善人们生活质量的关键性解决方案。认知无线电允许进行机会性频谱接入,且可以自主监控频谱使用,并决定哪个频段是空闲的,进而认知无线传感器网络得到越来越多的关注和研究。认知无线传感器网络... 详细信息

无线传感器网络已经成为许多日常活动中改善人们生活质量的关键性解决方案。认知无线电允许进行机会性频谱接入,且可以自主监控频谱使用,并决定哪个频段是空闲的,进而认知无线传感器网络得到越来越多的关注和研究。认知无线传感器网络的基本挑战是节点电池能量的有效利用,提高网络寿命。其中路由协议深刻影响着网络有效和有序工作。为了缓解这个问题,本文提出了稳定性路由和异构分簇路由的组合设计,以实现系统中的高效节能和快速数据通信,同时最小化控制信号开销。本文的主要研究内容为:第一,研究了在认知无线传感器网络中如何减少链路失效和能量消耗的问题。为了降低节点的能量消耗和提高数据的传输能力,提出一种基于稳定性的能效路由协议。该协议引入了稳定性因子,通过采用授权用户占用信道模型建模,并不断调整稳定性因子来研究路径选择与系统能量消耗的关系,找出一种受主用户影响最小的合理路径选择方案,减少链路失效的次数,提高数据传输能力,且保证较小的能量消耗,从而能够有效地均衡网络能量,延长网络生命周期。实验的结果与理论分析结果一致,且验证了所提出的协议在能量消耗和数据传输能力方面都具有更好的性能。第二,研究了认知无线传感器网络中增强频谱稳定和能量消耗均衡的问题。针对随机簇头选举机制造成的频谱动态变化和路由能量消耗不均衡问题,提出了一种环形的节能分簇路由协议。该协议中根据节点的不同位置形成每个环中具有相同面积的环域通信拓扑结构。然后将节点感知到的空闲信道个数作为权重来概率选举簇头,对汇聚区外其他环的簇个数进行优化,以及在域间通信时选择具有最优传输代价函数的下一跳节点,从而减少发送和接收数据包所消耗的能量,提高了协议的鲁棒性,更加平衡能源消耗。仿真结果表明,所提出的路由协议进一步提高能量效率和网络的生命周期,增强了频谱稳定性。

关键词：认知无线传感器网络稳定性分簇算法能耗均衡网络生存周期

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认知无线传感器网络中的信道分配算法研究

认知无线传感器网络中的信道分配算法研究

引用

作者：黄小木湖南大学

学位级别：硕士

无线传感器网络使用无需授权的工业、科学和医疗(Industrial Scientific Medica l Brand,ISM)频段进行数据传输。但是,随着无线网络的使用增长和需求增加,当前可用的ISM频段已经不能满足数据传输的需求。为缓解频谱资源匮乏的问题,在无... 详细信息

无线传感器网络使用无需授权的工业、科学和医疗(Industrial Scientific Medica l Brand,ISM)频段进行数据传输。但是,随着无线网络的使用增长和需求增加,当前可用的ISM频段已经不能满足数据传输的需求。为缓解频谱资源匮乏的问题,在无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)中引入认知无线电技术(Cognitive Radio,CR),由此催生了认知无线传感器网络(Cognitive Radio Sensor N etworks,C RSN s)。认知无线传感器网络是一种资源受限的网络,其节点能量有限。为了减少网络中节点的能量消耗,研究高效、智能的频谱分配算法非常重要。本文重点研究认知无线传感器网络的信道分配问题,目的在于最大化网络剩余能量,延长网络生存周期,主要研究工作如下:(1)针对认知无线传感器网络的结构,提出一种数据传输的能量消耗和信道状态模型,该模型描述了认知无线传感器网络的信道状态,有效地刻画认知节点的行为,准确地表达数据传输的能量消耗,是基于剩余能量的信道分配算法的基础。(2)认知无线传感器网络的信道分配问题是一个资源最优化的问题,只有高效、节能的分配算法才能带来最大的收益。本文基于上述模型,首先提出一种合适的编码、解码方法,然后提出了一种基于离散粒子群算法的认知无线传感器网络信道分配算法,并在不同的网络规模下进行了仿真实验,实验结果表明该算法能够快速收敛得到全局最优值,最大化网络的剩余能量,延长网络生存周期。(3)基于离散粒子群的信道分配算法虽然能较快地找到一种较优的分配方法,但在网络规模较大的时候,迭代的次数较多,寻优时间较长。为了进一步提高效率,减少能量消耗,本文提出一种基于果蝇算法的认知无线传感器网络信道分配方法。果蝇个体搜索食物的过程是独立的,能很好地适应外部环境的变化,即使单个果蝇个体搜索失败,也不影响整个果蝇群体的搜索,因此能更快地寻找到最优值。该算法比遗传算法和粒子群算法收敛得更快,寻优时间更短。

关键词：信道分配认知无线传感器网络群智能优化算法粒子群算法果蝇算法

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