欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2016100984669
申请人: 重庆工商大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种基于改进离散差分算法的汇聚节点定位方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:网络环境设置及节点部署:在长度为L,宽度为W的二维平面监测区域中进行栅格划分,将传感器节点 随机放置在栅格点上,其中,i=1,2…,M,M为传感器的类型数,j=1,

2…,N,N为传感器的总数,若节点 位于节点 通信半径内,则节点 能将数据传输至节点 其中,i′,i1∈i;j′,j1∈j,节点 到节点 的数据链路的可靠性为(0,1)之间的随机数,汇聚节点的候选位置也设置在栅格点上,设汇聚节点位置的编码方式为(X,Y),其中,X为汇聚节点横坐标,Y为汇聚节点纵坐标,X和Y取值范围为保证汇聚节点在监测区域内,若汇聚节点在节点 通信半径内,则节点 能直接将数据传输至汇聚节点,设定此时节点到汇聚节点的通信链路的可靠性为1;

S2:解评价:利用公式 来评价节点 到汇聚节点sink的可靠性,式

中, 为代价,即运用Dijkstra算法求得节点 到汇聚节点sink的最佳可靠性路径,n为最佳可靠性路径的跳数,rk为从节点 到汇聚节点sink最短路径中第k跳的可靠性,ln(rk)表示对rk取自然对数,所有节点到汇聚节点sink的可靠性为:S3:利用改进的离散差分算法对汇聚节点的位置进行优化:

S31:种群及参数初始化:设置种群个体数目NP,最大迭代次数MAX_ITE,交叉因子CR,缩放因子F的最大值为FU,最小值为FL,对种群中的NP个个体进行初始化(Xi,Yi),其中,Xi∈[Lmin,Lmax],Yi∈[Wmin,Wmax],Lmin为长度L的最小值,Lmax为长度L的最大值,Wmin为宽度W的最小值,Wmax 为宽度W的最大值;

S32:计算缩放因子F: 式中,F(in)为迭代次

数为in的缩放因子;exp()表示以自然常数e为底数的指数函数;

S33:变异个体计算及其有效性检验:

S331:变异后的新个体为:

其中, 式中,threshold为阈值,fmean为种群中所有个体适应度的平均值,fbest为种群中适应度最好个体的适应度值,r1,r2,r3∈{1,2,…,NP}且r1≠r2≠r3,Pr1为种群中序号为r1的个体,Pr2为种群中序号为r2的个体,Pr3为种群中序号为r3的个体,Pi为种群中序号为i的个体;

S332:对变异后的个体Vi的每一维向下取整;

S333:检验取整后新个体Vi的有效性,即检验新个体Vi的第一维值是否在[Lmin,Lmax]中,检验新个体Vi的第二维值是否在[Wmin,Wmax]中,若能满足有效性条件,则进入步骤S34,否则,跳转至步骤S334;

S334:利用随机函数重新生成新个体,并跳转至步骤S332;

S34:交叉操作:

式中,i∈{1,2,…,NP},j,jrand∈{1,2},rand()为(0,1)之间的随机数;

S4:判断迭代是否结束,若下一次迭代次数in+1大于最大迭代次数 MAX_ITER或者delta大于阈值tolerance,则迭代结束,进入步骤S5,否则,迭代次数in+1,跳转至步骤S32继续优化;

S5:利用步骤S2对产生的解的质量进行评价,选择种群个体中C最小的个体,即为汇聚节点的部署位置。

2.根据权利要求1所述的基于改进离散差分算法的汇聚节点定位方法,其特征在于,步骤S334中利用随机函数重新生成新个体的方式为:Vi,1=Lmin+rand()×(Lmax-Lmin),Vi,2=Wmin+rand()×(Wmax-Wmin),其中,Vi,1为个体Vi的第一维值,Vi,2为个体Vi的第二维值,rand()为产生随机数的随机函数。

3.根据权利要求1所述的基于改进离散差分算法的汇聚节点定位方法,其特征在于,步骤S31中所述交叉因子CR=0.9,缩放因子的最大值FU=1,缩放因子的最小值FL=0.1。