摘 要:通过集分布式信息处理、传感器、嵌入式计算和无线通信四大通信技术的无线传感器网络(WSN)的发展，无线传感器网成为一种新兴的信息获取技术和信息处理技术．无线传感器网络具有许多的优点，含有灵活、组网快捷等优点，且不会受到有线网络束缚，在应用于军事领域、环境监测、医疗、商业、灾难救助、紧急搜索、等应用领域中，拥有着非常广阔的应用前景．在学术界、商业和工业界都引起高度的重视，被评为2l世纪最具有重要意义的技术之一．

LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)就是针对无线传感器网络提出的一种路由算法。它是一种层次路由协议，通过划分聚类来组织路由，可以降低网络的能量消耗和延迟。但是由于聚类成员和聚类首领以及聚类首领和sink节点之间的通信都是单跳到达的特点决定了LEACH只适用于小规模的无线传感器网络。本论文就是围绕着对LEACH这一无线传感器网络路由算法的研究展开的．

本文首先介绍了无线传感器网络(WSN)的背景、国内外研究现状、一些关键技术以及应用前景，并指出其对研究的目的和意义．其次针对无线传感器网络中常用路由协议的工作流程进行了分析总结，包括平面路由协议和层次路由协议等．再次，对于本文主要研究的LEACH协议进行了的算法的应用进行了研究，并进行仿真，并以网络的生存时间为性能指标评价系统的能量损耗过程，最后结果表明，LEACH协议具有较好的节能性．

关键词：WSN；路由协议；LEACH；能量损耗

 

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 课题背景-1

1.2国内外研究现状及意义-2

1.3应用前景-3

1.3.1 军事应用-3

1.3.2 环境监测和预报系统-3

1.3.3 智能生活-4

1.3.4 医疗护理-4

1.3.5 建筑物状态监控-4

1.3.6 空间探索-5

1.3.7 其他领域-5

1.4论文组织结构-5

第2章 无线传感网络-7

2.1无线传感网络 -7

2.2 无线传感网络的结构-7

2.2.1 无线传感器网络的网络结构-7

2.2.2 无线传感网络的节点结构-8

2.2.3 无线传感器网络的体系结构-9

2.3 无线传感网络的特点-9

2.4 本章小结-10

第3章 无线传感网络路由协议-11

3.１ 无线传感网络路由协议分类-11

3.2 典型路由协议的介绍-12

3.2.1 泛洪协议-12

3.2.2 Gossiping协议-12

3.2.3 SPIN协议-13

3.2.4 定向扩散(Directed Diffusion)协议-14

3.2.5 LEACH协议-15

3.3 无线传感器网络路由协议特点-16

3.4 本章小结-17

第4章 LEACH路由算法分析和研究-19

4.1 LEACH协议的实际应用前提-19

4.2 LEACH算法采用的网络模型-19

4.3 LEACH算法描述-19

4.3.1 簇头建立阶段-20

4.2.2 数据传输阶段-21

4.4 稳定工作状态-22

4.5 LEACH协议的仿真-23

4.5.1 仿真平台-23

4.5.2 仿真细节的说明-23

4.5.3 LEACH算法的仿真与性能分析-25

4.6 本章小结-28

第5章 总结与展望-31

5.1 总结-31

5.2 展望-31

参考文献-33

致  谢-35

附录:源代码-37