發(fā)布時間：2020-10-26 20:40

　　 隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,WiFi和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)都得到了廣泛的應(yīng)用。WSN中各節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)時會受到不同程度的干擾,這種干擾既包括附近環(huán)境的噪聲干擾,節(jié)點與節(jié)點之間的相互干擾,還包括同頻段的WiFi節(jié)點的干擾,因為它們同處于2.4G ISM頻段。如何降低或者解決節(jié)點所受的干擾,提高通信可靠性,成為一個亟待解決的問題。因此出現(xiàn)了許多針對降低干擾來提高通信可靠性的方案,其中基于信道分配的方案備受關(guān)注。在信道分配過程中,衡量網(wǎng)絡(luò)通信的指標有很多。傳統(tǒng)的信道分配方案主要是在給定的信道上對節(jié)點進行信道分配的優(yōu)化,以實現(xiàn)節(jié)點所受干擾較小,從而提高通信性能。這類優(yōu)化方法使用給定的信道,比較保守,頻譜沒有得到充分利用;因此可以重新劃分信道,來提高頻譜利用率,從而提高通信可靠性。另外在有些通信環(huán)境中,并不是以吞吐量、網(wǎng)絡(luò)容量、傳輸時延、能量消耗、網(wǎng)絡(luò)生命期等標準中的某一個來衡量優(yōu)劣,而是需要多個目標同時滿足一定的條件,才能使通信可靠性增加。針對以上問題,本文提出了基于非正交信道分配的抗同頻干擾策略和基于改進多目標差分進化算法的信道分配方案,然后分別對所提出的策略進行仿真實驗,驗證了其有效性。本文完成的主要工作如下:1)針對現(xiàn)有的信道分配方案中信道數(shù)目不足這一問題,提出了基于非正交信道分配的抗同頻干擾策略,該策略放棄WSN固定的信道分配方法,通過調(diào)整信道的中心頻率間隔來合理增加信道數(shù)目,從而提高節(jié)點吞吐量。2)針對現(xiàn)有信道分配方案大多以單一目標作為優(yōu)化標準的問題。提出了基于改進多目標差分進化算法的信道分配方案,將網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)生命期兩個目標作為優(yōu)化目標,進行多目標優(yōu)化,以滿足不同通信環(huán)境的要求。3)通過仿真實驗,分別對基于非正交信道分配的抗同頻干擾策略和基于改進的多目標差分進化算法的信道分配方案的有效性進行了驗證。本文提出的基于非正交信道分配的抗同頻干擾策略和基于改進的多目標差分進化算法的信道分配方案,經(jīng)仿真實驗表明,能夠有效抵抗干擾,提高吞吐量,針對不同的通信環(huán)境,可以提供多目標的參考優(yōu)化方案。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP212.9;TN929.5
【部分圖文】：

3圖 1-1 單一信道通信模型可供使用，就可使節(jié)點鏈路處于不于干擾距離，也不會產(chǎn)生干擾，數(shù)于保證數(shù)據(jù)的安全成功的傳輸是網(wǎng)信道通信模型。多信道通信模型就是制在一個信道通信，既保證了數(shù)據(jù)以有效的抵抗干擾，所以針對多信道種抗 WiFi 干擾的信道分配機制，當優(yōu)按照對應(yīng)的優(yōu)先級順序來分配信道。翟P 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信道分配策略，首先使用

干擾模型分析SN 的節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)時可能會受到干擾，因此進行信道分配時就需的干擾大小，即需要建立相應(yīng)的干擾模型，來判斷節(jié)點是否受到數(shù)據(jù)時的干擾，以及干擾的程度是否影響到節(jié)點或者鏈路的正常擾最準確的方法就是實測，將所有可能的干擾節(jié)點在開啟發(fā)送和況下，分別測量節(jié)點的吞吐量，然后比較，二者有區(qū)別就是有干沒有干擾，二者的比值就是干擾程度，但是在實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的節(jié)點都這樣做，因此就需要無線信號的干擾模型來做這樣的事情擾模型不僅需要判斷是否存在干擾，還需要判斷干擾的程度，目前中的干擾進行建模的方法有以下幾種：基于跳數(shù)的模型[19]、基于]和基于物理的模型[21]。于跳數(shù)和基于協(xié)議的干擾模型對于數(shù)據(jù)包是否能夠接收到有著非，都是基于一個相同的假設(shè)：當滿足相應(yīng)的條件，節(jié)點之間就可可以接受到數(shù)據(jù)包；如果不滿足，就不能正常通信，接收不到數(shù)據(jù)

目標優(yōu)化問題的解來說，因為是唯一的，可以直接進行大出解的優(yōu)劣。但是多目標優(yōu)化的最優(yōu)解不是唯一的，而是合，所以最優(yōu)解之間的相互比較就取決于實際環(huán)境的條，再從 Pareto 前沿面上選擇出適合的 Pareto 最優(yōu)解。本文所研究的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)化中，需要對網(wǎng)絡(luò)目標進行優(yōu)化，解是多維的，不能直接的進行大小的比示最優(yōu)解與其他解的區(qū)別，通過圖 2-2 來闡述。
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本文編號：2857503