基于能量均衡的语音导游系统分簇与簇首交替算法研究

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1、基于能量均衡的语音导游系统分簇与簇首交替算法研究第1章绪论1.1课题研究背景与意义我国地域辽阔，有着无数让人流连忘返的自然风景，也有着几千年来沉淀积累的历史文化遗产，优越的地理环境鼓励了旅游业的飞速发展。合理有效的开发旅游资源，提高旅游服务质量，满足人们对旅游服务和设施的需求，是促使我国旅游业迅猛发展的关键[1]。随着旅游产业的蓬勃发展以及在国民经济建设中作用的增加，已被国家列入重点社会发展计划。《2010-2015中国旅游市场分析及发展前景研究报告》[2]中数据表明：我国的旅游业在1999年入境旅

2、游人数达到世界前5位，旅游外汇收入则居世界第7位。根据世界旅游相关组织预测：2020年时，我国将可能成为世界第一旅游大国，我国入境人次也比所有国家都高排在第一，出境旅游人次位居第四位。语音导游系统的设计解决了传统导游方式的不便捷、不灵活、不安全的问题，新型的语音导游系统就会让游客在旅游过程中更舒适、更便捷。语音导游系统的用途主要是向游客进行讲解和向导的设备，该设备结合了语音处理技术和通信原理用来改变传统导游方式。电子导游系统的出现给正在迅速发展的旅游业提供了很大的发展动力，可以很好的解决旅游个性化、

3、自主化的难题，也可以很好的解决当前旅游信息化水平低的难题[3]。近年来，市场上已经出现了一些电子导游系统的产品，这些产品采用了不同的技术方案，如美国的（IndustrialScientificMedical）频段。ISM频段不受无线电委员会的限制，属于自由辐射频段并不会对人体健康造成伤害。目前市面上的近距离无线音频传输产品大多采用蓝牙技术、频段的传输模式。第2章基于能量均衡的语音导游系统与问题的提出2.1语音导游系统概述语音导游系统是把电子技术、语音编码技术和无线通信技术应用于旅游行业，这种技术在国

4、外较早的发展，早期的产品多数采用模拟通信技术。但是利用模拟通信技术开发的产品体积庞大、不便于携带且抗干扰能力差。近年来，数字通信技术的快速发展，使得国内外的大型景点和景区利用自主语音导游系统取代了传统导游设备，游客可以利用导游机自主按照说明收听景点介绍，收听结束之后归还至原处，可保持导游机的循环利用。英国法国等发达国家的一部分导游城市的自主语音导游机，可以实现景点的自动识别，即当游客驾车行驶至或者步行经过相关景点时，导游机可以识别相应景点并播放该景点的语音介绍[4][5][6]。而国内电子导游系统的

5、研究还处于萌芽阶段，自从2005年8月在天坛公园开始投入使用电子导游系统后，开始在国内蓬勃地发展起来。目前国内的电子导游系统经历了以下几种形式的发展。基于人机交互界面的导游系统这种导游系统是借助强大的处理器来处理各种数据，提供全方位的多媒体信息，然后把得到的信息通过触屏显示出来供用户选择和参考。游客通过触屏上的选项，通过输入相应信息得到对游客有用的信息。这种导游系统缺点是成本太高，使用起来不灵活，所以得不到广泛应用。语音播放式导游系统这种导游系统是将各景点的介绍信息录制成音频格式存入导游机的存储器中

6、，游客通过按键选择对应的景点选项就可以收听到相关的景点信息。虽然这种导游系统使用起来很方便，语音质量也能得到保证，但它对存储容量的要求比较高，如果存储容量小的话就只能存储少量有限的景点介绍。第3章基于簇半径差异化和节点能量区间的分簇算法.......213.1现有分簇算法及存在的问题......213.2划分热点非热点区域......243.2.1假设条件和Voronoi单元构造......243.2.2划分热点与非热点方法......253.3簇首选择方案与算法描述........263.3.1调

7、整簇半径....263.3.2改变能量公式........273.3.3算法描述......283.4本章小结....29第4章基于节点度和通信代价的双簇首交替算法.....314.1簇首备份和簇首轮换机制相关工作......314.2备选簇首选择方案........324.2.1考虑覆盖面积的选取法......324.2.2基于节点度数的选取法......344.2.3两种选取策略的比较........354.3基于优先级的簇首交替算法......354.4算法描述....364.5本章小结...

8、.38第5章仿真与分析......395.1仿真工具....395.2基于簇半径差异化和节点能量区间的分簇算法仿真分析.......435.4基于节点度和通信代价的双簇首交替算法仿真分析.....475.5本章小结....49第5章仿真与分析5.1仿真工具科学工们在对网络进行研究时，不仅要为网络的发展做出各种具有前瞻性的新的路由、MAC协议和算法等理论方法的研究；同时更考虑如何将研究出来的新的理论成果与现有的网络进行整合，验证成果的优势与可行性。由于受环境和构造昂贵而