WMSNs中基于改进QGA的覆盖增强算法.pdf

《WMSNs中基于改进QGA的覆盖增强算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、142传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第2期WMSNs中基于改进QGA的覆盖增强算法王延菲，冯秀芳，朱晓军(太原理工大学计算机科学与技术学院，山西太原030024)摘要：针对无线多媒体传感器网络(WMSNs)中存在的覆盖盲区与覆盖重叠区域等问题，提出一种改进的量子遗传算法(QGA)来调整WMSNs中节点的位置和感知方向。相对于传统QGA，该算法采用从多条最优染色体构成的集合中随机选取优化目标来引导算法迭代，在保留算法收敛速度的同时改善其易收敛于局部最优的情况；同时，采用自适应旋转角和新

2、的量子变异策略，加快算法的收敛速度。仿真实验表明：该算法具有良好的全局收敛能力和速度，可以更好地提高网络的覆盖率。关键词：无线多媒体传感器网络；覆盖增强；量子遗传算法；染色体组；自适应中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)02--0142-o4I，1overageenl0lanCement‘al’gori⋯thm’based0nl‘moroved一QGAinWMSNsWANGYan—fei，FENGXiu—fang，ZHUXiao-jun(SchoolofComputerScienceandTechnologyTaiyua

3、nUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Toimprovethecoverageblindspotsandcoveroverlappingregionsinwirelessmultimediasensornetworks(WMSNs)，animprovedquantumgeneticalgorithm(QGA)ispresentedtoadjustthenodelocationandtheperceiveddirectionofWMSNs．Comparedwithtraditionalquant

4、umgeneticalgorithm，thealgorithmrandomlyselectsgoalsfromtheoptimalgenometeamtoguidealgorithmiteration，reserveingthealgorithmconvergencespeedaswellasimproveitseasy—toconvergetolocaloptimumsearchcapability，andmeanwhile，adaptiverotationangleandnewquantummutationstrategyareusedtoaccelera

5、tetheconvergencespeed．Simulationexperimentshowsthatthealgorithmhasgoodglobalconvergenceabilityandspeed，andCanimprovecoverageofthenetworkmoreeficiently．Keywords：wirelessmultimediasensornetworks(WMSNs)；coverageenhancement；quantumgeneticalgorithm(QGA)；genome；adaptive0引言法的收敛速度，但易陷入局部最优解

6、的问题依然存在。无线多媒体传感器网络(wirelessmultimediasensornet．本文对WMSNs中的覆盖问题进行研究，将覆盖看做works，WMSNs)是在传统无线传感器网络(WSNs)的基础上一种类优化问题并采用改进的QGA算法进行求解，该算法增加了多媒体技术的一个新型研究领域j，如今，WMSNs在QGA的基础上采用多条染色体组来共同指导迭代，同时在环境监控、军事部署、远程医疗、智能家居等领域都得到在量子旋转阶段采用自适应调整旋转角方式，使用新的量了广泛的应用。但在传感器网络的实际部署过程中，存在子变异方法，基于节点的有向感知模型，对传感器的位

7、置和监控重叠区与盲区的情况，因此，需要一定的优化手段来增感知方向进行调整，使得监测区域拥有更好的覆盖效果。加网络的覆盖率，提高整个网络的服务质量。1传感器覆盖模型建立HanKH等人提出了量子遗传算法(quantumgenetic1．1模型建立约束algorithm，QGA)，它是在遗传算法(geneticalgorithm，GA)基1)网络由n个相同的视频传感器节点构成，节点的主础上发展起来的一种全局搜索算法。GA是一种随机的搜感知方向在[0，2]上均匀分布；索算法，具有全局搜索能力强，并行处理性好等优点，但同2)部署后，节点可移动改变当前位置和绕自身的坐标时

8、也存在收敛速度慢，易收敛于局部最优的缺