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燕山大学本科生毕业设计（论文） （输入章及标题） PAGE II PAGE II 燕山大学 毕业设计（论文） 基于链路质量的无线传感器 网络拓扑控制算法设计 学院（系）电气工程学院 年级专业 级测控 学生姓名 指导教师 答辩日期 燕山大学毕业设计任务书 学院：电气工程学院 系级教学单位：工业自动化仪表 学 号 学生 姓名 专 业 班 级 题 目题目名称基于链路质量的无线传感器网络拓扑控制算法设计题目类型理论与仿真研究题目性质模拟(真题假做)题目来源纵向课题主 要 内 容 1、研究无线传感器网络结构的构建方法 2、设计基于链路质量的无线传感器网络拓扑控制算法 3、对所设计的拓扑控制算法进行分析和性能评价 基 本 要 求 1、方案设计合理、查阅文献充分 2、理论分析正确、论证严密 3、理论和仿真结果可靠，结果和理论相符 4、毕业设计论文符合撰写规范、要求 参 考 资 料 1、无线传感器网络，孙利民、李建中等，清华大学出版社 2、网络算法与复杂性理论，谢政著，国防科技大学出版社 3、相关文献 周 次1—4周5—8周9—12周13—16周17—18周应 完 成 的 内 容查阅资料 阅读文献方案论证 建立模型理论分析 算法研究软件设计 仿真实验撰写论文 准备答辩指导教师： 职 称：教授 2007年12月16日系级教学单位审批： 年 月 日说明：如计算机输入，表题黑体小三号字，内容五号字。本任务书一式二份，教师、学生各执一份。 燕山大学本科生毕业设计（论文）  PAGE IV 摘 要 集成了传感器、微机电系统和网络三大技术而形成的无线传感器网络在军事、环境、健康、家庭和其他商业领域都有广阔的应用前景，引起了军事部门、学术界和工业界的高度重视。拓扑控制是无线传感器网络研究中的核心问题之一。好的拓扑控制能提高路由协议和MAC协议的效率，有利于无线传感器网络生命周期的延长。 拓扑控制算法XTC率先将“链路质量”引入拓扑控制，不需要节点的位置信息，对网络工作环境也没有太多假设，与以往多数算法相比更简单实用。然而XTC并未明确给出链路质量的定义，且存在一定的时延和构建的网络健壮性不高等局限性。目前XTC的改进算法有很多，但均仅使网络健壮性有所提高而未考虑网络综合性能。通过理论建模得出，接收信号强度可以较好的反映链路质量；经Iris实验平台对无线通信链路质量特性进行分析，验证了以距离和收包率作为链路度量标准来构建拓扑的不合理性及接收信号强度反映链路质量的有效性，从而提出一种基于接收信号强度的拓扑控制算法EPTC，调整决定邻居节点范围的参数r，可在网络健壮性与稀疏性之间获得较好的均衡。理论证明了EPTC构建的拓扑在保证网络连通的前提下具有对称性、连通性、节点度限制等良好的性能指标。经Matlab仿真结果表明，该算法构建的拓扑与XTC算法相比，网络平均能耗略有增加，但具有算法复杂度低、网络拓扑健壮性好、负载均衡等优良性能，在一定程度上实现了延长网络生命周期的目的。 关键词　无线传感器网络；拓扑控制；XTC算法；链路质量；EPTC算法 燕山大学本科生毕业设计（论文） Abstract Being integration of sensor, micro-electro-mechanism system and network techniques, wireless sensor networks have widely application value in military, environment, medical, family and other areas, according to which has caused widespread attention of the military, industry and academic circles. Topology control is one of the most fundamental problems in wireless sensor networks. Good topology control to improve the efficiency of routing agreements and MAC protocol, and extent the life cycle of wireless sen