基于ACO的WSN能耗均衡路由算法的研究.doc

摘要：无线传感器网络设置灵活，是具有分布式特点的网络，设备位置随时可以更改。无线传感器网络的发展给人类的生活带来了更多的方便，例如医学治疗、智能设备、航空等领域。它是低成本、低功耗、体积小、节点多、节点分布密集的网络。因此，研究无线传感器网络路由算法，才能更有效地利用能量有限的传感器节点来实现延长网络的生命周期。

本论文针对基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法各节点能量消耗不均衡，导致网络出现中断现象，提出了改进的蚁群算法，得出最优路径，来解决能耗不均衡的问题，使整个网络的生命周期最大化。文中利用蚁群算法的信息素变化结合距离的倒数和能量因子决定合适的路径，从而设计基于改进ACO的WSN能耗均衡路由算法。这种算法考虑了节点的负载平衡和根据相关因素决定的最优路径。

最后，针对改进的蚁群算法的分析，对这种算法进行仿真，仿真的结果显示了该算法的有效性和可靠性。

关键词  无线传感器网络；蚁群算法；节点；信息素；能耗均衡；最优路径

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题研究背景-1

1.2 本课题研究的意义和目的-1

1.3 本课题研究的内容-2

2 蚁群算法以及无线传感器网络-3

2.1蚁群算法的概述-3

2.2 基本蚁群算法的原理-3

2.2.1 蚁群行为特征描述-3

2.2.2 基本蚁群算法的数学模型-5

2.3 蚁群算法在WSN路由设计中的优势-6

2.4 无线传感器网络的介绍-7

2.4.1 无线传感器网络的概念-7

2.4.2 无线传感器网络的结构-8

2.4.3 无线传感器网络节点结构-9

2.5 无线传感器网络路由以及工作特点-10

2.6 无线传感器网络能耗分析-11

3 基于改进ACO的WSN能耗均衡路由算法-14

3.1 基于ACO算法分析-14

3.1.1 基本蚁群算法流程图-14

3.2 改进的蚁群算法设计思想-15

4 仿真环境及仿真分析-18

4.1 MATLAB简介-18

4.2算法的仿真-18

4.2.1 仿真场景-19

4.2.2 基本蚁群算法仿真-21

4.2.3 改进蚁群算法仿真-23

4.2.4 仿真结果分析-23

结论-26

致谢-27

参考文献-28