多目标进化算法在wsn的动态覆盖控制中应用毕业论文.doc

1、摘 要多 目 标 进 化 算 法 在 WSN 动 态 覆 盖 控 制 中 的 应 用摘 要随 着 无 线 传 感 器 网 络 的 广 泛 应 用 ， 关 于 无 线 传 感 器 网 络 的 问 题 ， 特 别 是 无 线 传 感器 网 络 的 动 态 覆 盖 的 问 题 得 到 了 越 来 越 多 的 关 注 。 研 究 如 何 规 划 传 感 器 合 理 的 激 活 方案 ， 来 使 无 线 传 感 器 网 络 既 要 达 到 合 理 的 区 域 覆 盖 度 ， 又 尽 可 能 的 延 长 网 络 寿 命 已 经成 为 研 究 的 一 个 热 点 。 本 文 以 多 目 标 进 化 算 法

2、在 无 线 网 络 传 感 器 网 络 动 态 覆 盖 中 的 应用 为 研 究 课 题 ， 首 先 概 述 无 线 传 感 器 网 络 和 无 线 传 感 器 网 络 动 态 覆 盖 问 题 的 基 础 知 识 ，作 为 本 文 研 究 的 理 论 基 础 ； 然 后 ， 以 无 线 网 络 传 感 器 网 络 的 评 价 标 准 ， 即 网 络 覆 盖 率和 网 络 寿 命 ， 确 定 性 部 署 和 随 机 部 署 为 依 据 构 建 无 线 传 感 器 网 络 覆 盖 问 题 模 型 ； 在 此基 础 上 提 出 多 目 标 遗 传 算 法 的 概 念 、 特 点 、 关 键 技 术

3、和 基 本 流 程 ， 并 以 此 为 依 据 对 无线 网 络 传 感 器 网 络 动 态 覆 盖 问 题 进 行 算 法 设 计 ， 通 过 基 于 多 目 标 遗 传 算 法 的 无 线 传 感器 网 络 动 态 覆 盖 问 题 算 法 设 计 ， 实 现 无 线 传 感 器 网 络 动 态 覆 盖 的 最 大 优 化 。关 键 词 ： 无 线 传 感 器 网 络 ； 动 态 覆 盖 ； 模 型 ； 多 目 标 遗 传 算 法AbstractMUITI-OBJECTIVE EVOLUTIONARY ALGORITHM IN WSN DYNAMIC OVERLAYAbstractWith

4、a wide range of issues related to the application of wireless sensor networks , wireless sensor networks , especially dynamic coverage problem in wireless sensor networks , namely, how to activate the program through rational planning sensor reaches a certain target area under the premise of coverag

5、e as possible the extension of the life of the network has become a hot research. In this paper, multi- target algorithm in wireless sensor networks dynamic overlay network for research , first outlined the basics of wireless sensor networks and wireless sensor networks dynamic coverage problem , as

6、 the theoretical basis for this study ; then to a wireless network sensor networks evaluation criteria, that is, network coverage and network lifetime , deterministic and stochastic deployment is based on the deployment of wireless sensor network coverage issue to build the model ; concept proposed

7、multi-objective genetic algorithm based on this , characteristics, basic key technologies and processes, and to this is based on wireless sensor network dynamic network coverage problem for algorithm design, dynamic coverage problem algorithm design through pre- arranged opening sequence -based wire

8、less sensor networks , wireless sensor networks to achieve maximum optimization of dynamic coverage.Keywords : wireless sensor networks ; dynamic coverage ; model ; multi-objective Genetic Algorithms目 录I第 1 章 绪 论 .11.1 无 线 传 感 器 网 络 的 研 究 背 景 .11.2 无 线 传 感 器 网 络 的 研 究 目 的 及 意 义 .21.3 无 线 传 感 器 网 络 的

9、 发 展 概 况 .21.4 无 线 传 感 器 网 络 覆 盖 控 制 问 题 概 述 .31.5 本 文 主 要 研 究 目 标 及 主 要 工 作 .31.6 本 文 章 节 结 构 .4第 2 章 WSN 网 络 覆 盖 模 型 分 析 .42.1 无 线 传 感 器 网 络 简 介 .52.2 WSN 的 动 态 覆 盖 问 题 .62.3 网 络 覆 盖 度 的 评 价 标 准 .62.4 传 感 器 探 测 概 率 模 型 .82.5 无 线 传 感 器 网 络 覆 盖 的 评 价 标 准 .92.5.1 网 络 覆 盖 度 .92.5.2 网 络 寿 命 .102.5.3 延

10、长 网 络 寿 命 和 有 限 时 间 段 内 节 能 的 关 系 .10第 3 章 多 目 标 进 化 算 法 分 析 .123.1 多 目 标 进 化 算 法 简 介 .133.1.1 多 目 标 进 化 算 法 概 念 及 特 点 .133.1.2 多 目 标 进 化 算 法 的 通 用 算 法 过 程 及 优 缺 点 .133.2 各 类 多 目 标 进 化 算 法 分 析 .143.2.1 分 布 式 启 发 式 算 法 .143.2.2 多 目 标 差 分 进 化 算 法 .163.2.3 多 目 标 粒 子 群 优 化 算 法 .183.2.4 多 目 标 遗 传 算 法 .21

11、第 4 章 基 于 多 目 标 进 化 算 法 的 WSN 动 态 覆 盖 问 题 算 法 实 现 .254.1 多 目 标 遗 传 算 法 简 介 .25目 录II4.1.1 多 目 标 遗 传 算 法 概 念 及 特 点 .254.1.2 多 目 标 遗 传 算 法 关 键 技 术 .264.1.3 多 目 标 遗 传 算 法 基 本 流 程 .264.2 算 法 设 计 .274.3 仿 真 结 果 分 析 .314.3.1 仿 真 环 境 及 参 数 设 定 .314.3.2 仿 真 结 果 分 析 .33第 5 章 总 结 与 展 望 .35第 6 章 致 谢 .37参 考 文 献

12、.39第 1 章 绪 论1第 1 章 绪 论无 线 传 感 器 网 络 凭 借 它 的 广 阔 应 用 前 景 而 受 到 外 界 广 泛 关 注 ,无 线 传 感 器 网 络 指的 是 那 些 工 作 在 没 有 人 值 守 的 地 方 ， 它 消 耗 的 能 量 很 少 ， 但 是 能 源 的 限 制 能 制 约 网 络覆 盖 度 及 传 感 器 工 作 的 时 间 ， 传 感 器 工 作 的 时 间 又 可 称 为 网 络 寿 命 ， 从 而 我 们 知 道 了无 线 传 感 器 网 络 的 网 络 覆 盖 度 和 网 络 寿 命 这 两 个 评 价 标 准 。 从 目 前 的 研 究

13、前 景 来 看 ，无 线 传 感 器 网 络 的 动 态 覆 盖 问 题 中 的 核 心 就 是 对 传 感 器 组 成 网 络 进 行 合 理 的 布 局 规 划 ，来 使 无 线 传 感 器 网 络 能 在 不 同 的 场 合 都 能 达 到 在 一 定 的 网 络 覆 盖 度 前 提 下 ， 尽 可 能 的延 长 网 络 寿 命 。采 用 何 种 方 法 来 优 化 网 络 覆 盖 度 以 及 网 络 寿 命 成 为 我 们 研 究 的 核 心 ， 在 现 实 生 活中 ， 很 多 的 优 化 问 题 是 为 了 实 现 一 个 目 标 的 最 大 化 ， 而 我 们 研 究 的 网 络

14、 覆 盖 度 和 网 络寿 命 是 两 个 互 相 作 用 且 互 相 冲 突 的 目 标 ， 显 而 易 见 它 的 最 优 解 肯 定 不 会 是 一 个 解 ， 而是 一 组 均 衡 解 。 对 于 这 个 问 题 ， 我 们 选 择 用 多 目 标 进 化 算 法 来 解 决 是 个 可 行 的 方 案 ，首 先 我 们 了 解 进 化 算 法 是 一 种 群 体 智 能 搜 索 方 法 ， 它 比 较 适 合 用 来 求 解 多 目 标 优 化 的问 题 。 从 1980 年 开 始 ， 人 类 就 运 用 进 化 算 法 来 解 决 多 目 标 优 化 的 问 题 。 近 年 来

15、， 国 内外 的 学 者 研 究 了 大 量 的 多 目 标 进 化 算 法 ， 其 中 的 一 些 算 法 已 经 可 以 成 熟 的 应 用 到 工 程实 践 的 过 程 中 。 如 何 使 多 目 标 优 化 算 法 更 加 趋 于 完 美 ， 即 进 化 多 目 标 优 化 算 法 和 多 目标 优 化 领 域 成 为 当 今 的 热 门 的 研 究 方 向 。 多 目 标 进 化 算 法 能 用 来 组 合 优 化 问 题 ， 具 有重 要 的 理 论 研 究 和 工 程 应 用 价 值 ， 并 且 常 常 被 用 来 测 试 多 目 标 进 化 算 法 的 性 能 ， 而 利用 多

16、 目 标 优 化 算 法 来 对 无 线 传 感 器 网 络 动 态 覆 盖 问 题 进 行 算 法 设 计 可 以 找 到 网 络 覆 盖度 和 网 络 寿 命 的 最 优 解 。鉴 于 此 ， 本 文 选 择 基 于 多 目 标 进 化 算 法 用 来 研 究 无 线 传 感 器 网 络 动 态 覆 盖 问 题 ，构 建 无 线 传 感 器 网 络 动 态 覆 盖 问 题 模 型 ， 并 根 据 多 目 标 进 化 算 法 的 关 键 技 术 和 基 本 流程 ， 对 基 于 无 线 传 感 器 网 络 动 态 覆 盖 问 题 算 法 进 行 设 计 ， 以 期 对 实 现 无 线 传 感

17、 器 网 络动 态 覆 盖 最 优 化 有 所 帮 助 。1.1 无 线 传 感 器 网 络 的 研 究 背 景在 无 线 传 感 器 技 术 发 展 日 趋 成 熟 的 今 天 ， 无 线 传 感 器 通 信 也 由 原 来 有 了 长 足 的 进步 ， 无 线 传 感 器 技 术 发 展 日 益 成 熟 ， 它 的 应 用 方 向 更 趋 于 多 元 化 ， 很 多 的 数 据 采 集 和通 信 工 作 都 采 用 了 无 线 技 术 。 低 成 本 、 低 功 耗 、 小 体 积 的 传 感 器 节 点 的 产 生 使 得 微 机电 系 统 和 低 功 耗 高 集 成 数 字 设 备 的

18、 发 展 得 以 实 现 。 大 量 的 传 感 器 节 点 配 合 各 种 型 号 的传 感 器 ， 就 能 组 成 一 个 无 线 传 感 器 网 络 。 无 线 传 感 网 络 的 产 生 开 创 了 一 个 新 的 应 用 领域 ， 它 是 一 种 新 兴 的 概 念 和 技 术 ， 无 线 传 感 器 网 络 被 认 为 是 未 来 四 大 高 科 技 技 术 产 业之 一 ， 可 见 它 的 研 究 价 值 。 无 线 技 术 被 广 泛 应 用 于 中 大 型 区 域 领 域 ， 如 大 型 的 无 人 值守 环 境 监 测 和 目 标 跟 踪 ， 可 以 适 用 于 战 争 。

19、 因 此 ， 传 感 器 技 术 和 传 感 器 网 络 的 研 究 被计 算 机 信 息 工 程 学 院 毕 业 设 计 说 明 书2认 为 是 最 重 要 的 方 向 。 无 线 传 感 器 节 点 的 工 作 环 境 对 电 池 供 电 是 非 常 苛 刻 的 ， 因 为 大量 的 传 感 器 和 难 以 更 换 ， 所 以 低 功 率 无 线 传 感 器 网 络 的 一 个 最 重 要 的 设 计 标 准 ， 即 延长 传 感 器 网 络 的 寿 命 ， 使 得 传 感 器 更 加 可 靠 ， 耐 用 。综 上 所 述 ， 在 无 线 传 感 技 术 应 用 如 此 广 泛 的 今 天

20、 ， 在 使 得 网 络 覆 盖 度 尽 可 能 大 的前 提 下 ， 又 能 实 现 传 感 器 的 低 功 耗 非 常 具 有 研 究 价 值 。1.2 无 线 传 感 器 网 络 的 研 究 目 的 及 意 义（ 1） 研 究 目 的无 线 传 感 技 术 的 研 究 发 展 日 新 月 异 ， 传 感 器 节 点 的 低 功 耗 是 它 的 发 展 方 向 之 一 ，而 低 功 耗 与 高 网 络 覆 盖 度 的 结 合 目 前 难 以 实 现 。 如 何 实 现 更 好 的 无 线 传 感 模 块 功 能 ，增 加 模 块 的 可 靠 性 和 使 用 寿 命 是 当 今 热 门 的

21、问 题 。 我 们 知 道 通 过 降 低 无 线 传 感 节 点 的硬 件 功 耗 ， 确 定 无 线 传 感 模 块 各 单 元 的 基 本 功 率 消 耗 ， 并 进 行 相 应 比 较 ， 确 定 需 重 点降 耗 的 单 元 能 够 增 加 网 络 寿 命 。 本 文 对 从 硬 件 上 的 探 讨 不 予 研 究 ， 我 们 选 择 基 于 多 目标 进 化 算 法 用 来 研 究 无 线 传 感 器 网 络 动 态 覆 问 题 ， 构 建 无 线 传 感 器 网 络 动 态 覆 盖 问 题模 型 ， 并 根 据 多 目 标 进 化 算 法 的 关 键 技 术 和 基 本 流 程

22、， 对 基 于 无 线 传 感 器 网 络 动 态 覆盖 问 题 算 法 进 行 设 计 ， 以 期 获 得 一 组 最 优 解 。 （ 2） 研 究 意 义无 线 传 感 器 网 络 是 一 种 新 的 理 念 和 技 术 ， 它 可 以 创 造 很 多 新 的 应 用 。 无 线 传 感 器技 术 以 其 广 阔 的 应 用 前 景 和 巨 大 的 价 值 ， 被 认 为 是 在 未 来 十 大 改 变 世 界 的 技 术 之 一 。目 前 ， 无 线 传 感 器 网 络 节 点 的 稳 定 运 行 的 研 究 ， 可 以 提 高 整 个 网 络 的 可 靠 性 ， 低 功 耗无 线 传

23、感 器 模 块 的 研 究 具 有 重 要 的 研 究 价 值 ， 它 的 功 能 的 实 现 对 理 论 和 实 际 应 用 都 大有 裨 益 。 在 实 践 中 ， 许 多 现 有 的 研 究 中 ， 高 性 能 和 低 功 耗 相 结 合 的 研 究 很 少 进 行 ， 而有 些 研 究 只 考 虑 低 功 耗 ， 有 的 只 在 性 能 上 追 求 卓 越 而 忽 视 能 源 消 耗 的 问 题 。 只 有 综 合了 性 能 和 低 功 耗 的 共 同 需 求 ， 通 过 对 芯 片 的 数 据 的 深 入 分 析 ， 才 能 得 出 低 功 耗 高 性 能的 无 线 传 感 模 块

24、的 硬 件 设 计 方 案 。 增 加 传 感 模 块 在 无 线 传 感 模 块 应 用 中 已 经 非 常 的 广泛 ， 除 了 对 组 成 无 线 传 感 网 络 的 应 用 ， 无 线 传 感 技 术 还 能 应 用 到 环 境 监 测 中 去 ， 特 别是 一 些 极 端 恶 劣 、 无 人 值 守 的 环 境 ， 它 还 可 以 运 用 于 短 距 离 的 无 线 通 信 。 若 能 实 现 无线 传 感 模 块 的 低 功 耗 和 高 性 能 的 目 标 ， 那 么 其 对 电 能 的 需 求 就 会 更 小 ， 能 耗 的 减 少 能使 得 无 线 传 感 网 络 的 应 用

25、范 围 得 到 进 一 步 的 扩 大 。1.3 无 线 传 感 器 网 络 的 发 展 概 况当 前 无 线 传 感 器 网 络 巨 大 的 应 用 前 景 得 到 了 越 来 越 多 的 关 注 ,从 而 学 者 从 上 个 世纪 70 年 代 就 展 开 对 无 线 传 感 网 络 的 研 究 。 最 早 可 以 追 溯 到 1978 年 ,美 国 国 防 部 高 级研 究 计 划 署 在 当 时 就 成 立 了 一 个 分 布 式 传 感 器 网 络 学 习 组 ， 并 在 卡 内 基 梅 隆 大 学 对 其展 开 研 究 。 随 着 嵌 入 式 技 术 、 传 感 技 术 等 不 断

26、 发 展 和 进 步 的 80 年 代 ， 无 线 传 感 器 凭借 具 有 更 强 的 信 息 信 号 采 集 、 处 理 能 力 构 成 了 具 有 信 息 融 合 和 处 理 能 力 的 传 感 器 网 络 。第 1 章 绪 论3当 今 社 会 ， 国 内 外 涌 现 了 许 多 基 于 无 线 传 感 器 网 络 节 点 的 硬 件 平 台 ， 典 型 的 传 感器 包 括 Imote2、 Mica 系 列 、 IRIS 系 列 等 。 各 硬 件 平 台 采 用 了 不 同 的 处 理 器 和 无 线 通信 模 块 是 其 主 要 的 区 别 。 有 的 传 感 器 节 点 （ Te

27、los、 Mica） 由 于 设 计 的 历 史 很 早 ， 其性 能 已 经 落 后 于 当 今 的 集 成 电 路 工 业 设 计 水 平 ， 能 耗 也 非 常 巨 大 ， 只 能 完 全 进 行 重 做 。而 有 的 传 感 器 为 了 追 求 具 有 高 性 能 ， 使 得 其 功 耗 过 大 ， 而 当 前 能 量 受 限 的 应 用 环 境 已经 不 再 适 用 。 我 们 知 道 无 线 传 感 器 网 络 的 节 点 采 用 电 池 供 电 ， 且 一 般 工 作 在 极 端 恶 劣 、无 人 值 守 的 环 境 。 由 于 传 感 器 节 点 电 池 更 换 困 难 以 及

28、 数 量 庞 大 的 原 因 ， 使 其 能 耗 耗 完后 和 出 现 故 障 时 的 难 以 替 换 ， 无 线 传 感 器 网 络 最 重 要 的 设 计 准 则 之 一 就 是 降 低 传 感 器节 点 的 功 耗 。 在 21 世 纪 初 ， 美 国 再 生 能 源 办 公 室 工 业 技 术 计 划 （ ITP） 发 布 的 报 告“21 世 纪 工 业 无 线 技 术 ”第 一 页 中 就 引 用 了 总 统 科 技 顾 问 的 一 段 话 的 提 到 ： 无 线 传 感器 可 将 传 感 器 的 能 源 损 耗 变 得 更 少 ， 能 源 利 用 率 能 提 高 到 原 来 的

29、110%。 而 Intel(r)Mote 等 一 些 后 来 的 科 学 研 究 项 目 ， 更 注 重 低 功 耗 操 作 、 系 统 级 集 成 和 硬 件 的 重 新 配 置这 三 个 方 面 的 要 求 。 当 今 的 研 究 是 为 了 做 到 低 功 耗 和 高 性 能 的 平 衡 ， MIT 发 展 的 模 块化 平 台 对 于 具 体 的 传 感 器 有 不 同 的 硬 件 设 计 ， 传 感 器 的 主 要 功 能 是 数 据 收 集 ， 采 用 垂直 连 接 器 来 使 不 同 的 处 理 层 整 合 到 一 起 ， 为 了 实 现 传 感 器 网 络 的 低 功 耗 、

30、低 成 本 和 通用 性 ,使 得 无 线 传 感 器 网 络 的 实 现 有 了 新 的 解 决 方 案 。1.4 无 线 传 感 器 网 络 覆 盖 控 制 问 题 概 述覆 盖 控 制 技 术 是 无 线 传 感 器 网 络 的 研 究 最 根 本 的 问 题 之 一 ， 它 是 一 种 通 过 传 感 器感 知 建 模 ， 使 用 传 感 器 节 点 配 置 和 监 控 目 标 的 感 知 模 型 来 实 现 充 分 和 有 效 地 获 取 必 要的 信 息 手 段 。 无 线 传 感 器 网 络 反 映 了 物 理 世 界 的 无 线 传 感 器 网 络 的 感 知 根 本 ， 无

31、线 传感 器 网 络 是 从 现 有 的 移 动 网 络 和 无 线 网 络 的 不 同 点 出 发 ， 网 络 覆 盖 将 面 临 设 计 方 案 与节 点 的 能 量 供 给 约 束 的 沟 通 能 力 和 计 算 能 力 ， 传 感 器 节 点 的 部 署 有 大 量 ， 分 布 范 围 广 ，网 络 动 态 性 强 的 特 点 。 该 协 议 的 一 个 重 要 目 标 是 扩 大 网 络 覆 盖 网 络 的 寿 命 ， 并 延 长 网络 的 生 存 能 有 效 地 节 省 资 金 重 新 部 署 的 传 感 器 节 点 。 此 外 ， 由 于 传 感 器 节 点 通 常 是 依靠 电

32、 池 作 为 能 量 源 ， 并 且 节 点 数 量 巨 大 ， 也 有 可 能 被 部 署 在 偏 远 地 区 或 无 法 达 到 的 区域 ， 这 样 不 能 更 换 传 感 器 节 点 的 电 池 能 量 作 为 主 要 约 束 网 络 系 统 的 生 命 周 期 。 因 此 ，提 高 节 点 的 能 量 效 率 ， 延 长 系 统 的 寿 命 是 无 线 传 感 器 网 络 中 是 必 不 可 少 的 。 并 有 各 种不 同 的 方 式 来 延 长 系 统 的 寿 命 ， 主 要 是 从 减 少 能 源 消 耗 和 平 衡 节 点 的 能 量 消 耗 ， 节 点之 间 的 两 方 面

33、 考 虑 降 低 节 点 的 能 量 消 耗 可 以 使 系 统 更 加 可 靠 ， 从 而 延 长 网 络 寿 命 周 期 ，可 避 免 能 源 系 统 的 几 个 节 点 过 早 耗 尽 而 提 前 终 止 网 络 周 期 ， 节 点 之 间 的 能 量 消 耗 应 得到 平 衡 。 综 上 所 述 ， 覆 盖 控 制 技 术 取 决 于 传 感 器 节 点 的 综 合 质 量 ， 基 础 研 究 的 问 题 也是 服 务 于 一 种 无 线 传 感 器 网 络 。计 算 机 信 息 工 程 学 院 毕 业 设 计 说 明 书41.5 本 文 主 要 研 究 目 标 及 主 要 工 作本

34、课 题 是 基 于 多 目 标 进 化 算 法 在 WSN 的 动 态 覆 盖 控 制 中 应 用 ， 通 过 学 习 多 目 标 进化 算 法 ， 多 目 标 遗 传 进 化 对 无 线 传 感 器 网 络 动 态 覆 盖 问 题 进 行 算 法 设 计 ， 我 们 知 道 多目 标 进 化 算 法 是 解 决 多 目 标 优 化 问 题 的 一 种 方 法 ， 在 现 实 生 活 中 ， 很 多 的 优 化 问 题 是为 了 实 现 一 个 目 标 的 最 大 化 ， 而 我 们 研 究 的 网 络 覆 盖 度 和 网 络 寿 命 是 两 个 互 相 作 用 且互 相 冲 突 的 目 标

35、， 显 而 易 见 它 的 最 优 解 肯 定 不 会 是 一 个 解 ， 而 是 一 组 均 衡 解 ， 所 以 大大 增 加 了 问 题 的 复 杂 程 度 。 利 用 多 目 标 进 化 算 法 求 解 多 目 标 问 题 是 进 几 年 新 出 现 的 一种 求 解 思 路 ， 在 无 线 传 感 器 网 络 的 应 用 中 ， 两 个 重 要 的 参 考 指 标 就 是 网 络 覆 盖 度 和 网络 寿 命 ， 我 们 可 以 用 两 个 函 数 来 表 示 网 络 覆 盖 度 和 网 络 寿 命 ， 再 利 用 多 目 标 进 化 算 法来 求 解 两 个 目 标 的 最 优 解

36、， 这 就 是 求 一 个 双 目 标 问 题 的 最 优 解 集 。本 文 主 要 做 的 两 个 工 作 为 ：(1) 无 线 传 感 器 网 络 动 态 覆 盖 问 题 的 建 模 。 根 据 传 感 器 能 源 特 性 、 布 局 特 点 等 因素 ， 建 立 动 态 覆 盖 问 题 模 型 ， 明 确 网 络 覆 盖 度 和 网 络 寿 命 两 个 评 价 标 准 的 具 体 定 义 。(2) 基 于 多 目 标 进 化 算 法 对 无 线 传 感 器 网 络 动 态 覆 盖 问 题 进 行 算 法 设 计 。 利 用 多目 标 进 化 算 法 的 特 点 ， 针 对 我 们 建 立

37、 的 模 型 ， 从 不 同 出 发 点 考 虑 设 计 算 法 ， 得 出 不 同覆 盖 水 平 和 网 络 寿 命 的 规 划 方 案 。 依 次 进 行 分 析 和 学 习 ， 找 到 适 合 的 算 法 设 计 过 程 ，进 行 仿 真 环 境 和 参 数 的 设 定 ， 对 得 到 的 仿 真 结 果 进 行 分 析 和 比 较 ， 得 出 结 论 。1.6 本 文 章 节 结 构本 文 分 为 四 大 章 。 第 一 章 绪 论 ， 阐 述 了 无 线 传 感 器 网 络 的 研 究 背 景 及 意 义 ， 国 内外 发 展 水 平 概 况 ， 以 及 本 文 对 无 线 传 感

38、器 网 络 主 要 的 研 究 目 标 和 工 作 。 第 二 章 进 行 了对 无 线 传 感 器 网 络 进 行 了 模 型 分 析 ， 分 别 包 括 无 线 传 感 器 网 络 的 简 介 、 无 线 传 感 器 动态 覆 盖 的 评 价 标 准 和 概 率 模 型 。 第 三 章 先 描 述 了 多 目 标 进 化 算 法 的 概 念 和 算 法 过 程 ，然 后 依 次 介 绍 了 四 种 多 目 标 进 化 算 法 并 对 网 络 覆 盖 度 进 行 建 模 和 算 法 分 析 。 第 四 章 选取 了 基 于 多 目 标 遗 传 算 法 的 进 化 算 法 对 WSN 进 行 算 法 设 计 ， 得 出 仿 真 结 果 并 对 结 果 进行 分 析 比 对 ， 从 而 得 出 结 论 。