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水下声传感器网络联合同步和定位方法
1
作者 邱枫 仓乃梦 《现代电子技术》 北大核心 2024年第9期66-70,共5页
水下传感器网络(UASNs)在海洋监测、资源勘探、灾害预防和海洋学数据收集等方面的广泛应用,引起了学术和工业研究人员的极大关注。在这些服务中,节点的准确定位是水下声传感器网络的研究重点之一。然而,在实际的水下环境中,传播速度随... 水下传感器网络(UASNs)在海洋监测、资源勘探、灾害预防和海洋学数据收集等方面的广泛应用,引起了学术和工业研究人员的极大关注。在这些服务中,节点的准确定位是水下声传感器网络的研究重点之一。然而,在实际的水下环境中,传播速度随深度变化(即分层效应)和异步时钟的存在均会显著影响测距的精度,从而降低定位性能。针对以上特性,文中设计一种基于自主水下航行器(AUV)辅助的水下声传感器网络联合同步和定位方法。在开始定位流程后,目标节点通过接收AUV发出的信标信号建立水声传播方程并进行相对距离的估计,其中考虑了异步时钟问题和分层效应引起的水声弯曲效应问题,实现了对目标节点位置和时钟的联合估计。仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 自主水下航行器(AUV) 时钟同步 水下声传感器网络 测距精度 分层效应 联合同步和定位方法
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改进的FCM算法在UASN分簇中的应用 被引量：2
2
作者 江萌萌 刘广钟 《计算机技术与发展》 2018年第12期147-151,共5页
分簇路由算法是水声传感器网络的关键技术之一,在具有严格能量约束的水声传感器网络中,如何达到节点在网络中均匀分布并且延长网络寿命一直是水声传感器网络路由协议中的难题。针对改善网络中的能量消耗和延长网络生命周期这两个目的,... 分簇路由算法是水声传感器网络的关键技术之一,在具有严格能量约束的水声传感器网络中,如何达到节点在网络中均匀分布并且延长网络寿命一直是水声传感器网络路由协议中的难题。针对改善网络中的能量消耗和延长网络生命周期这两个目的,将水声传感器节点分簇路由问题建模为样本空间的模糊聚类划分问题,采用一种基于改进的模糊C-均值聚类算法竞选簇头节点完成分簇,在计算初始化聚类中心过程中充分考虑节点能量衰减和节点的距离这两个因素,有效解决了原算法中初始聚类中心的随机性问题,避免陷入局部最优。同时结合聚类粒度原理选取最佳簇头个数。仿真结果表明,与基于模糊控制的CEFL算法相比,该算法明显改善了网络中能耗的均衡性,有效地生成了合理的簇结构,并且延长了网络生命周期。 展开更多
关键词 水声传感器网络 分簇算法 簇头 模糊聚类 能量
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基于深度可调节节点的水声网络部署优化算法 被引量：9
3
作者 金志刚 冀智华 苏毅珊 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期203-207,共5页
为提高网络的有效覆盖率,提升对目标区域监测的质量,提出一种基于深度可调节节点的水声网络部署优化算法。算法中节点通过深度调节形成以sink节点为根节点的树形拓扑结构,实现网络的全连通。以最大化有效覆盖为目标,以保证节点间的有效... 为提高网络的有效覆盖率,提升对目标区域监测的质量,提出一种基于深度可调节节点的水声网络部署优化算法。算法中节点通过深度调节形成以sink节点为根节点的树形拓扑结构,实现网络的全连通。以最大化有效覆盖为目标,以保证节点间的有效连通为约束条件对节点覆盖的最优位置进行求解,优化节点部署。仿真结果表明,所提算法较基于voronoi图的深度调节算法和传感器节点深度调节进行自我部署,以实现最大化覆盖的部署算法。两种基于深度调节节点的算法实现了有效覆盖率的明显提升,在节点数量为60、感知半径为0.8km时,有效覆盖率分别提高了11.87%和12.59%。同时网络中节点的平均连通度更高,拓扑结构更稳定,在动态的水声网络中性能更好。 展开更多
关键词 水声传感器网络 节点部署 有效覆盖
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水声传感器网络中基于改进时分多址技术的MAC协议 被引量：3
4
作者 熊鹏 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第11期2902-2904,2908,共4页
海洋信道信号传输条件恶劣,水声传感器网络(UASN)的媒体访问控制协议(MAC)要能可靠且有效的工作面临极大的挑战。针对水下分组转发高传输延时和延时的起伏特性,提出了一个利用改进时分多址技术的媒体访问控制协议(W-MAC)。W-MAC通过简... 海洋信道信号传输条件恶劣,水声传感器网络(UASN)的媒体访问控制协议(MAC)要能可靠且有效的工作面临极大的挑战。针对水下分组转发高传输延时和延时的起伏特性,提出了一个利用改进时分多址技术的媒体访问控制协议(W-MAC)。W-MAC通过简化的信号传输同步过程,利用"延缓时间"作为节点的实际数据传送时间,采用具有睡眠策略的监测时间来避免数据碰撞等一系列措施,使W-MAC协议在适应复杂的水下信号传送环境的同时,把能量开销限制在一个合理的水平。仿真实验表明,在水声信道条件下该协议可有效地改善网络性能。 展开更多
关键词 水声传感器网络 时分多址 媒体访问控制协议
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融合深度学习的UASN智能路由算法研究 被引量：2
5
作者 秦利娟 刘鑫 《计算机仿真》 北大核心 2021年第12期118-121,266,共5页
由于UASNs部署环境的差异无法适应路基传感网络的一些理论方法,因此提出了融合深度学习的智能路由算法。首先分析UASNs的信道与噪声衰减,以及能耗模型,模型构建过程中充分考虑了影响数据传输能耗的多种因素。然后针对立体网络拓扑,从均... 由于UASNs部署环境的差异无法适应路基传感网络的一些理论方法,因此提出了融合深度学习的智能路由算法。首先分析UASNs的信道与噪声衰减,以及能耗模型,模型构建过程中充分考虑了影响数据传输能耗的多种因素。然后针对立体网络拓扑,从均衡性角度设计了能量阈值计算方法,并依据能耗与阈值完成簇头选择。最后融合深度网络与AE学习算法,利用多隐层提高特征提取的精确度,各节点将特征结果通过簇头汇总后,根据汇聚中心下发的参数更新路由。基于Matlab搭建UASNs仿真环境,分别对算法的簇头选择、网络寿命和适应性进行了对比验证,结果表明所提路由算法在簇头分布上更加合理,能够降低簇头数据传输能耗,保证网络的均衡性,并且对于网络节点移动具有极强的适应性。 展开更多
关键词 水声传感器网络 路由算法 信道衰减 能耗模型 深度学习
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一种鲁棒的中等规模分簇结构水下传感器网络 被引量：1
6
作者 张昊 王世练 孙海信 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期129-136,共8页
针对现有水下传感器网络分簇算法负载不均衡和生命周期较短的问题,基于粒子群优化算法和遗传算法的基本思想,提出一种全局优化的智能分簇算法.为了使粒子初始化编码较为合理公平,根据节点近期当选过簇首的次数动态调整节点选举概率;通... 针对现有水下传感器网络分簇算法负载不均衡和生命周期较短的问题,基于粒子群优化算法和遗传算法的基本思想,提出一种全局优化的智能分簇算法.为了使粒子初始化编码较为合理公平,根据节点近期当选过簇首的次数动态调整节点选举概率;通过对粒子整个编码区域进行循环搜索来捕获一个优良的随机交叉片段,保证了交叉后的粒子含有一定数量的历史较优簇首信息;通过节点编码位的变异提高算法的探索性,并确保解空间的存在性;在粒子评价函数中综合考虑簇首能量、负载均衡和分簇范围3个优化子目标.仿真结果表明,提出的算法更好地均衡了簇首负载,同时有效减少了网络能耗,延长了网络生命周期. 展开更多
关键词 水下传感器网络 分簇算法 负载均衡 能量有效 离散粒子群优化 环境监测
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