隨著社會經濟的發(fā)展,科技的進步,資源能源問題日益嚴重,探索和發(fā)現(xiàn)新的能源變得尤為迫切。海洋作為占地球面積最廣泛的地表形態(tài)結構,對其研究也越來越受到重視。為了能夠更好的完成海洋目標監(jiān)測以及信息獲取的任務,使得水下無線傳感器網絡(Underwater Wireless Sensor Networks,UWSN)的成為研究熱點。水下無線傳感器網絡的部署問題是直接關系到它的通信帶寬、節(jié)點電能、分析計算能力等多種受限資源的優(yōu)化配置,也在較大程度的影響著其通信、監(jiān)視、感知等各種服務的質量。首先,本文簡介了水下無線傳感器網絡的研究背景和意義,體系結構,介紹了無線傳感器網絡的國內外研究現(xiàn)狀,并詳細敘述了UWSN部署的研究現(xiàn)狀。介紹了UWSN覆蓋方法的分類和三類感知模型,0-1感知模型、概率和有向感知模型,并重點介紹了概率感知模型。其次,研究了基于虛擬力的水下傳感器網絡的部署,通過網格劃分的方法來估算覆蓋率。再次,在遺傳算法的基礎上結合虛擬力方法,同時考慮目標水域的能耗平均,研究了一種虛擬力導向遺傳算法的水下傳感器網絡能耗均衡部署策略。構建了節(jié)點的概率感知模型,通過網格劃分的方法估算覆蓋率,該策略通過遺傳算法來控制傳感器各節(jié)點的移動次數(shù)。另外,使用了半確定性部署方法與隨機部署的方法作對照,并嘗試使用謝菲爾德大學的遺傳算法工具箱,驗證兩種不同遺傳算法對網絡性能影響的異同之處。最后,定義了連通“度”的概念,并基于“度”,實驗仿真了二維與三維環(huán)境下,水下無線傳感器網絡的移動部署的各種情況進行分析,減少了節(jié)點的移動次數(shù),節(jié)省了能量,延長了網絡生存期。在“度”的基礎之上,提出了水下三維傳感器網絡的分開部署的策略,雖然沒有提高覆蓋率,但是易于實現(xiàn),能夠減少資金的投入,而且隨著科技進步,亦可能是水下無線傳感器網絡部署發(fā)展的方向之一。另外,對本文的研究做了分析,并對以后的研究作出了展望。
【學位單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：TP212.9;TN929.3

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本文編號：2825012