无线传感器信道分配问题的遗传算法求解开题报告
2020-06-03 22:07:03
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
随着无限传感器网络技术的日益成熟,无线传感器网络的各种应用不断涌现,这必然导致多个不同应用的无线传感器网络共存于一个地理区域的趋势,由于传感器网络本身电节点的密度就很高,这一趋势必然进一步增加同一区域的节点密度,加剧无线传感器节点之间的通信干扰。这样,传统的单信道通信方式就不能够处理这种急剧增加的干扰状况,因而无线传感器网络中引入多信道分配算法成为降低通信干扰的一种必要手段。
无线传感器网络最大的优点是节点廉价微型,可以完成很多人类自身无法完成的任务,有着广泛的应用价值。无线传感器网络的应用主要有军事方面的应用,环境保护方面的应用,医疗健康方面的应用和智能家居方面的应用。
信道分配问题第一次被提出是在二十世纪六十年代。无线电话系统和卫星通信的告诉发展,以及新出现了电视广播通信和军事通信,使得越来越多的学着开始关注这个问题,尽管学术研究所描述的信道分配问题模型会有一些差异,但总的来说,信道分配问题具有如下两个特征:1、要从一个可用信道集合里面挑选一些信道,分配给一组无线通信链路,以减少它们之间的通信干扰;2、如果两个无线通信链路在空间上很接近,而且所使用的信道相同或者在频谱上很接近,那么这两个链路之间必然产生通信干扰。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
信道分配问题可归结为使网络冲突值最小,而遗传算法就是为解决极小化问题的算法,它是模拟生物的遗传进化过程而形成的全局优化概率搜索算法。本文以讨论图形着色的相关问题及其应用来反映传感器的信道分配,利用可视化的方法展示,分析了标准遗传算法的算法思想,并利用它进行结合图形着色问题的具体实际,抽象出图的着色问题,实现依据遗传算法用java语言编写一个小型图形着色系统。主要工作包括:
①遗传算法的研究,弄清楚遗传算法的基本流程,包括遗传编码、遗传算子、群体设定、初始化群体等。
②掌握图论的基本知识,理解图的顶点着色的概念。