能量收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是指具有能量收集能力的傳感器節(jié)點感知、獲取和協(xié)作傳輸被監(jiān)控對象數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò),可以保證節(jié)點能量不會被耗盡,有效地解決了傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中能量受限問題。但是能量收集過程具有隨機性的特點,這使得傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中已有先進(jìn)技術(shù)并不能直接應(yīng)用于能量收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。因此本論文對能量收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)展開研究,重點克服能量收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于隨機能量收集模型的能量管理方法和媒體接入控制算法上的難題。首先,本文研究了獨立同分布隨機能量模型下有限電池容量節(jié)點的最優(yōu)能量管理策略問題,將能量管理策略問題建模為節(jié)點壽命時間內(nèi)被正確接收的數(shù)據(jù)量最大化的優(yōu)化問題。其中,能量收集過程服從獨立同分布。在節(jié)點壽命滿足幾何分布的假設(shè)下,將問題轉(zhuǎn)換為無限階段折扣馬爾科夫決策問題,然后根據(jù)Bellman最優(yōu)準(zhǔn)則證明了最優(yōu)能量管理策略具有基于剩余能量閾值的形式。最后,通過仿真驗證了不同信道狀態(tài)下電池容量和能量收集概率對最優(yōu)策略收益的影響。仿真表明,當(dāng)電池容量大于一定的數(shù)值后,最優(yōu)期望收益不再增加。同時,隨著能量收集概率的增大,系統(tǒng)性能逐漸提高。其次,本文進(jìn)一步研究了基于馬爾科夫鏈能量模型...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
本論文專用術(shù)語的注釋表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 論文的研究背景
        1.2.1 能量收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成
        1.2.2 能量收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的研究目的和意義
    1.4 論文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第二章 能量收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)
    2.1 引言
    2.2 能量收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量管理技術(shù)
        2.2.1 能量收集節(jié)點的基本數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 確定能量收集模型
        2.2.3 隨機能量收集模型
    2.3 能量收集傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于獨立同分布隨機能量模型的最優(yōu)能量管理策略研究
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型
    3.3 最優(yōu)能量管理策略性質(zhì)及求解
        3.3.1 最優(yōu)能量管理策略性質(zhì)
        3.3.2 最優(yōu)閾值的求解算法
    3.4 仿真參數(shù)和性能分析
        3.4.1 仿真參數(shù)
        3.4.2 仿真結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于馬爾科夫鏈能量模型的能量管理策略研究
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型
    4.3 基于成功傳輸概率的自適應(yīng)能量管理策略
        4.3.1 能量管理策略的定義
        4.3.2 最優(yōu)閥值的求解算法
        4.3.3 仿真參數(shù)和性能分析
    4.4 基于增強學(xué)習(xí)的自適應(yīng)管理策略
        4.4.1 基本原理
        4.4.2 仿真參數(shù)和性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于RF能量收集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC公平性研究
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)模型
    5.3 能量收集自適應(yīng)MAC協(xié)議
    5.4 仿真參數(shù)和性能分析
        5.4.1 OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真模型
        5.4.2 仿真環(huán)境和參數(shù)
        5.4.3 仿真結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果



本文編號：4050568