一种新型的无线传感器网络覆盖算法*

蒋敏兰，陆鑫潮

(浙江师范大学数理信息工程学院，浙江金华321004)

无线传感网络(Wireless Sensor Network，简称WSN)是由很多具有特定功能的传感器节点通过自组织而形成的网络系统，广泛应用于国防监控，环境监测，智能家居以及医疗和交通等许多科学领域。网络覆盖问题是一个NP难问题，已成为无线传感网络研究领域的一个关键问题[1－3]。

近年来，许多研究者在该领域做了大量的研究工作，提出了很多的优化算法，比如:文献[4]在节点分布满足正六边形条件下，提出了基于泊松分布的节点部署方法以优化网络覆盖、连通和节点布置等问题;文献[5]在网络非完全覆盖条件下，提出了一种基于概率模型的粒子群算法，优化无线传感网络的有效覆盖率;文献[6－7]在节点位置动态改变条件下，分别提出了基于人工势场的节点部署机制和一种基于禁忌搜索的节点分布策略，提高了网络生命周期和目标的监测质量。上述研究成果并没有同时考虑节点分布的随机性、静态性及完全覆盖问题。

本文基于传感器节点随机分布、网络完全覆盖等条件下，利用小波[8－13]局部模极大值理论(即奇异点检测原理)来处理无线传感网络的完全覆盖问题。

1 小波变换与模极大值理论

本文中，将网络覆盖问题转化为一个离散信号f(n)，建立离散信号模型:

式中n表示处于工作状态时的节点数，Cn表示n个节点处于工作状态时的覆盖率。

基于本论文的研究目标，Cn需保证为100%，即为完全覆盖。则只需求解信号f(n)最大值时的最小节点数n即可，并且无需求解信号重构等问题，因此采用离散小波变换中的二进小波变换来处理此信号。……