基于博弈论的无线传感网络协作分析毕业设计论文.docx
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基于博弈论的无线传感网络协作分析毕业设计论文
毕业设计(论文)
题目:
基于博弈论的无线传感网络协作分析
毕业设计(论文)诚信声明书
本人声明:
本人所提交的毕业论文《基于博弈论的无线传感网络协作分析》是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果,论文中所引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注;对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明并表示感谢。
本人完全清楚本声明的法律后果,申请学位论文和资料若有不实之处,本人愿承担相应的法律责任。
论文作者签名:
时间:
年月日
指导教师签名:
时间:
年月日
西安邮电学院
毕业设计(论文)任务书
学生姓名
刘昕谦
指导教师
张新
职称
教授
学院
电子工程学院
系部
电子与信息工程
专业
电子信息工程
题目
基于博弈论的无线传感网络协作分析
任务与要求:
开始日期
2013年3月4日
完成日期
2013年6月14日
主管院长(签字)
年
月
日
任务:
无线传感网络可以为各种特殊环境提供应用服务,在实际应用中,通过引入具有资源丰富且可移动的反应节点,可增强现有的无线传感器网络的应用范围。
在实际的节点部署中,节点间协作机制是近年来无线传感器反应网络研究的热点,这是一种决策,可以利用博弈论来分析。
要求了解无线传感器反应网络的特点及网络架构设计需求,分析Sensor与Actor节点之间协作机制设计中存在的困难及主要解决方案,探讨基于博弈论的节点协作机制。
要求:
1.查阅相关无线融合网络和博弈论的资料。
2.分析Sensor与Actor节点之间协作机制设计中存在的困难。
3.结合博弈论,给出Sensor与Actor之间协作机制的解决方案。
4.给出结论。
西安邮电学院
毕业设计(论文)工作计划
学生姓名
刘昕谦
指导教师
张新
职称
教授
学院
电子工程学院
系部
电子信息工程
专业
电子信息工程
题目
基于博弈论的无线传感网络协作分析
工作进程
起止时间
工作内容
3.4~3.14
查阅资料,汇总前期读书笔记,与课题组内同学交流,完成开题报告。
3.14~4.5
深入查阅收集的课题相关资料,明晰概念,能阐述博弈论以及无线传感器网络的相关知识。
4.5~4.25
研究基于博弈论的无线传感网络协作分析的相关技术要点。
4.25~5.16
建立自己的模型,给出基于博弈论的无线传感网络协作分析的实现方案。
5.16~6.1
撰写论文,完善论文内容及格式,严谨修改,准备装订。
6.1~6.10
准备并完成答辩工作。
6.10~6.14
毕设资料汇总上报院部。
主要参考书目(资料)
博弈论相关资料;
无线传感网络相关资料;
资源网站的相关资料。
主要仪器设备及材料
能上网查阅资料,个人电脑。
相关软件。
论文(设计)过程中教师的指导安排
每周二、四下午与学生见面交流,平时要求学生每周写读书笔记,教师完成查阅工作。
对计划的说明
学生应按照工作计划中的时间安排及时完成相应的任务。
西安邮电大学
毕业设计(论文)开题报告
课题名称:
基于博弈论的无线传感网络协作分析
电子工程学院电子与信息工程系(部)
电子信息工程专业电子0905班
学生姓名:
刘昕谦学号:
05091166
指导教师:
张新
报告日期:
2013年3月11日
1.本课题所涉及的问题及应用现状综述
●博弈论
博弈论是指某个个人或是组织,面对一定的环境条件,在一定的规则约束下,依靠所掌握的信息,从各自选择的行为或是策略进行选择并加以实施,并从各自取得相应结果或收益的过程,在经济学上博弈论是个非常重要的理论概念。
●无线传感网络
由不熟在监测区域内大量的微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息,并发送给观察者。
传感器、感知对象和观察者构成了无线传感网络的三个要素。
●WSN的协同主要是指资源的协同、任务的协同、信号与信息的协同。
●无线传感器网络研究具有重大的科学意义及应用前景。
协作技术是其重要组成部分。
通过介绍无线传感器网络协作技术,对协作技术研究中的一些热点问题进行分析,展望无线传感器网络协作技术研究中一些很有前景的研究方向。
2.本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行性分析
●关键问题
无线传感器网络的特点,以用户节点之间的协作转发功率作为可共享资源,基于协作博弈论提出一种无线传感器网络中的协作通信功率分配方案及传感节点间的协作。
●解决思路
首先建立用户节点基于分组转发功率的协作博弈;然后证明所提出的博弈存在唯一的纳什议价解,并对求解算法的复杂度和可行性进行分析。
仿真结果表明,所提出的协作博弈模型及其纳什议价解能够在优化系统性能的同时,保证节点之间资源共享的公平性。
1)建立系统模型:
为方便表示,将任意数据源节点si(sj)与其目的节点di(dj)所组成的通信组合称之为用户i(j)。
在徐彤中,节点sj(si)相比于数据源节点si(sj)更靠近si的目的节点di(dj),因此节点sj和si之间就有了相互协作的可能性。
2)中继协作策略和博弈建模:
在协作通信系统中,每个用户必须通过彼此协商做出中继决策,从而才能获取最优化个体性能双赢策略,符合协作博弈论的分析框架。
3)博弈求解:
协作中继博弈C={K,Q},在无线传感网络中,尽管分布在汇聚节点周围的传感器节点的计算能力较差,且携带能量有限,但是,汇聚节点在无线传感器网络中作为集中式协调点具有较强的计算能力和相对充足的能量,它可以执行相关的策略搜索算法,再将解得的值反馈个个用户节点。
4)仿真举例分析:
所提出的协作博弈模型能够在优化系统的性能的同时,保证站点之间协作功率分配的公平性,其公平性体现在节点参与协作中继的程度依赖于它的协作伙伴能够为其提供的有效信噪比增益。
3.完成本课题的工作方案
3.4~3.14
查阅资料,汇总前期读书笔记,与课题组内同学交流,完成开题报告。
3.14~4.5
深入查阅收集的课题相关资料,明晰概念,能阐述博弈论以及无线传感器网络的相关知识。
4.5~4.25
研究基于博弈论的无线传感网络协作分析的相关技术要点。
4.25~5.16
建立自己的模型,给出基于博弈论的无线传感网络协作分析的实现方案。
4.指导教师审阅意见
该生已查阅相关资料,了解了论题的相关内容,同意开题。
指导教师(签字):
2013年3月13日
附件14
西安邮电学院毕业设计(论文)成绩评定表
学生姓名
刘昕谦
性别
女
学号
05091166
专业班级
电子信息工程0905班
课题名称
基于博弈论的无线传感网络协作分析
课题
类型
科研
项目
难度
较难
毕业设计(论文)时间
2013年3月4日~6月14日
指导教师
张新(职称教授)
课题任务
完成情况
论文(千字);设计、计算说明书(千字);图纸(张);
其它(含附件):
指导教师意见
分项得分:
开题调研论证分;课题质量(论文内容)分;创新分;
论文撰写(规范)分;学习态度分;外文翻译分
指导教师审阅成绩:
指导教师(签字):
年 月 日
评
阅
教
师
意见
分项得分:
选题分;开题调研论证分;课题质量(论文内容)分;创新分;
论文撰写(规范)分;外文翻译分
评阅成绩:
评阅教师(签字):
年 月 日
答
辩
小组
意
见
分项得分:
准备情况分;陈述情况分;回答问题分;仪表分
答辩成绩:
答辩小组组长(签字):
年月日
成绩计算方法
(填写本系实用比例)
指导教师成绩(%)评阅成绩(%)验收成绩(%)答辩成绩(%)
学生实得成绩(百分制)
指导教师成绩评阅成绩验收成绩
答辩成绩总评
答辩委员会意见
毕业论文(设计)总评成绩(等级):
院答辩委员会主任(签字):
学院(签章)
年月日
备
注
西安邮电学院毕业论文(设计)成绩评定表(续表)
摘要
无线传感网络是一种新型的信息获取及处理技术,已然是国内外研究的热点,有着无限广阔的应用前景。
无线传感网络中,分布在环境中观测的传感器的节点能量是有限的,
目前业界对协作中继的研究时间较短,研究内容尚不够深入,研究领域也相对较狭窄,其中一个重要的表现就是大多数研究都是基于无线节点的无私性。
利用博弈论解决自私性无线节点协作中继的资源分配问题,从而促使自私节点积极主动参与协作,这已被证明是个行之有效的途径,也是本论文研究的核心工作。
本文首先对经典的无线传感器网络分层路由协议LEACH进行了分析,然后针对自私性无线网络有效开展协作中继的问题,本文在自私性无线节点协作中继的博弈策略研究方而做了些工作,主要是利用博弈论、最优化理论等数学知识,研究了不同系统模型及应用环境下的多种通信资源在协作节点间的优化分配问题,目的就是提高系统资源利用率及满足个体用户公平性。
本文的工作为协作中继技术在未来无线网络中的应用做了些有益的探讨。
关键词:
无线传感器网络,分层路由协议,博弈论,自私性节点,博弈建模
Abstract
Asanewinformationacquisitionandprocessingtechnology,thewirelesssensornetwork(WSN)isthecurrentdomesticandforeignresearchingfocusandhasawideapplicationprospect.IntheWSN,thesensornode'senergydistributedintheobservationenvironmentislimited.
Nowadaysintheacademicarea,aboutcooperativerelay,theresearchtimeisrelativelyshort,theresearchfieldsarefairlynarrow,andtheresearchdepthisnotenoughtoo.
Thegametheoryhasbeenprovedaneffectivewaytoaddressresourceallocationissueinselfishwirelesscooperativerelaynetworks.Also,itisthecoreresearchstuffofmypaper.
Inthispaper,theclassicWSNhierarchicalroutingprotocolLEACHisstudied
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- 关 键 词:
- 基于 博弈论 无线 传感 网络 协作 分析 毕业设计 论文