基于dijkstra算法的adhoc網絡的動態仿真優化畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 十個信號發射(emission)點和6個目標(destination)信號群(待測區域)，每次先固定一個發射點，然后分別對應6個待測區域（正方形），并且將每個區域的面積分別從4平方米增加到40平方米，一個信號能得到6組數據。這樣我們就有了60組數據進行對比分析。所有的數據都是在統一的工作頻率、統一的折射、衍射次數、統一的工作海拔高度，以及統一的目標終端排列密度等等的情況下獲得的。然后我們對它們進行群組統計。不但確保了統計分析的涵蓋性和科學性，更確保了我們最看重的精確性。下圖是60 組數據 (10個發射點*6接收區域)在各個反射次數的分布圖：圖44 理想的折迭次數組合 : 4R1D(4次反射,1次衍射)確定了理想折迭次數，我們開始確定均穩空間的存在，首先我們需要求離散率，離散率=差動延遲的均方差/差動延遲的平均值，因此我們需要求得差動延遲.應用的公式和理論如下：沖激響應h(t) h(t)h(τk)h(τ2)h(τ1)h(τ3)τ1τ2τ3τkt……………… 圖45 功率的沖激響應 h(t) 由此可得到一個平均延遲 :最后得到一個差動延遲 Ds： 再對這些延遲數據利用Matlab進行處理，也就是做一些數學處理，以求出平均值和均方差，再得到均方差/平均值 ，即離散系數：tau_E1_01=DR4E1_01_d1r4(:,3)。 %從文件中調用延時數據moy_E1_01=mean(tau_E1_01)。 %取平均值var_E1_01=sum((tau_E1_01moy_E1_01).*(tau_E1_01moy_E1_01)/450)。 %計算方差ecart_E1_01=sqrt(var_E1_01)。 %方差的平方根（即均方差）ratio_E1_01=ecart_E1_01/moy_E1_01。 %離散系數，即，均方差/平均值在這次測試中我們以普瓦捷大學校園作為應用模擬腳本。可知道這次微波傳輸發生的一次衍射和四次反射，在具體待測區域中我們選擇4m2到100m2面積進行仿真運算，不在此范圍的不進行仿真處理，在次范圍的待測區域進行仿真處理后再用MATLAB對文件進行處理，最后計算離散系數，通過得到的離散數據進行統計繪圖。根據下圖的MATLAB運算流程圖，我們進行以下的說明。由于微波在空間傳播過程中會有很多因素來影響它的能量，為了能更準確的得到微波的傳播后的信息還原，我們選取的是理想的折迭次數組合 : 4R1D(4次反射,1次衍射)后的接收信號來進行分析：首先我們通過編程，使MATLAB軟件有比較功能的選擇接收面積來進行分析。我們選取的面積是4m2到40m2之間。例如接著我們要測定所需的均穩區間的條件：例如設定信息還原率≧77%，離散系數≧35%。根據程序，如果輸入的程序測試的面積在這個范圍內，MATLAB軟件就會運行下去，用IRS軟件進行仿真以得到所需要的數據。得到數據后將其導入MATLAB軟件的運算區，用MATLAB對其進行分析處理。然后畫出數據曲線圖在“figure”區將其輸出。如果MATLAB軟件分析所得數據不在我們設定的測試區域，則MATLAB會跳出整體程序而終止程序。對數據的處理上，由上可以得出下面1個比較詳細的運算流程圖（）開始面積的選取IF面積=40m2結束Ratio比值的計算仿真累積函數方程是否圖46 MATLAB運算流程圖第五章 數據分析通過上述仿真我們得到五組信宿的分布比較圖，現在我選取20平方米（圖51）和30平方米（圖52）的圖像進行說明：圖51圖52通過對20平方米的圖像及30平方米的圖像進行分析可知：在橫坐標上，離散系數大于35的時候，基本沒有什么價值的信宿分布，由此可看出大部分的信宿都在所要求的離散系數之內。為了使我們的結論更具科學性、合理性和涵蓋性，我們在實際論證中，有選擇性的選取了五種大小所對應的數據。關系圖如下所示圖53 不同面積的累積函數曲線圖通過仿真，我們得到五組信宿的分布比較圖，經過統計對比后，我們得到了這樣一個曲線圖，根據它，我們可以直觀地發現我們感興趣的東西。橫坐標是我們稱之為“離散系數”的標量，縱坐標表示“信息還原率”，它的物理意義所論證數據和真實數據還原程度即前面所述有價值的信息分布。首先，橫坐標離散系數是0—1之間的值，越接近1就表示這個區間越不穩定；縱坐標表征信息的還原度，值越小表示失包率越大。根據這張圖，我們可以得出結論：目標群區域面積越大，均勻和穩定性就越差！而且，如果說還原概率大于等于77%，是我們所接受的最小閥值的話，那么我們可以發現，這個均穩空間的最佳大小（臨界面積）應當為20平方米。從上面所得到的結論我們可以這樣理解。這個結論既有一定的科學性，但亦必要更換一下環境，比如說：中國政法大學，南昌工程學院校園的平面圖，從多個角度來論證我們的結論，如果說我們利用其他環境且條件相同，，其臨界也是20平方米的，也就可以說明只要這個區域大小是20平方米就可以堪稱一個點，這個20平方米就是所謂的均穩空間。第六章 總結與展望總 結：鑒于本次畢業設計，主要有以下幾個問題：，以及傳輸原理。其次，了解Dijkstra算法原理，能熟練運用MATLAB進行繪圖。第三，MATLAB軟件的運用，學習一個算法從創建到仿真的具體步驟。第四是對Ad Hoc網絡優化原理的學習和運用。前期的準備工作很重要，搜集盡可能多的資料，因為我們之前對Ad Hoc網絡并沒有接觸過。還有軟件的安裝，、word、截圖工具等等。分配好時間，安排好計劃才能更好的完成任務。先做好準備工作，學習Ad Hoc網絡；；進一步完成程序。每步計劃，目的明確，時間適當。總結這次設計過程中遇到的困難主要在算法的分析以及曲線累加繪圖方面，這是實現Ad Hoc網絡優化的前提。在掌握原理之后。在實現Dijkstra算法的過程中，因為Ad Hoc原理比較復雜，編程也比較困難。但在編程這一塊，老師幫了我們很大的忙，以至于我們可以順利的利用編程的那些來實現繪圖，在實現功能之后，再將各個程序利用hold on疊加到一起，再實現變化曲線的累積，方便我們的數據分析。在老師的指導和提示下，最終實現了設計的目的。展 望：首先，這次設計只是基于這個協議下的Ad Hoc網絡的優化設計。其次，是Dijkstra算法的改進。Dijkstra算法能得出最短路徑的最優解，但由于它遍歷計算的節點很多，所以效率低。本課題是在以普瓦捷大學校園作為應用模擬腳本下做的這樣一個課題，符合了之前設定的信息還原率和離散系數這樣一個均穩空間，那么基于此，在以后的設計中，會去考慮在其他模擬腳本下是否也會有此結論，或者說能夠使這個結論成立，比如說在江西師范大學或者湖南大學這樣一個模擬腳本之下。最后，考慮到Ad Hoc網絡具有很多優良特性，它的應用領域還有很多，這需要我們進一步去挖掘。比如它可以用來擴展現有蜂窩移動通信系統的覆蓋范圍，實現地鐵和隧道等場合的無線覆蓋，實現汽車和飛機等交通工具之間的通信，用于輔助教學和構建未來的移動無線城域網和自組織廣域網等。參考文獻[1] 黨宏社 信號與系統實驗（MATLAB版 西安電子科技大學出版社 2005[2] 王金龍等 Ad Hoc移動無線網絡 國防工業出版社 2004[3] 強世錦 數字通信系統 西安電子科技大學出版社 2005 [4] 趙文峰 控制系統設計與仿真（MATLAB工程應用叢書） 西安電子科技大學出 版社 2003[5] 向陽 移動Ad Hoc網絡QoS路由技術研究[D]. 武漢理工大學,2007[6] 孫強 移動Ad Hoc網絡高能效路由技術的研究[D]. 武漢理工大學,2007