IEEE Xplore:Energy Saving in Heterogeneous Wireless Rechargeable Sensor Networks(异质无线可充电传感器网络的节能问题)

本文探讨了在异质无线可充电传感器网络中如何通过优化移动充电器(MC)的路径和充电策略来降低能量成本。提出了基于计算几何的算法,将问题分解为子问题并采用最短哈密顿周期来规划MC的充电路径。研究了单个SP和多个SP的部署,以及充电效率与移动成本的平衡。通过平行圆扩张搜索(PCES)算法解决了最小化充电延迟的问题,设计了一种边缘选择算法(ESA)以高效部署SP并构建充电路径。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

一.Abstract:

移动充电器 (MC) ;无线可充电传感器网络 (WRSN)

Goal:min ---- energy cost which is due to the wireless charging and the MC’s movement

Subject:each sensor obtains its required amount of energy. 

Method: computational geometry-based algorithm

             shortest Hamiltonian cycle

二.System Model:

   Fig. 1. Network Model

The heterogeneous network model(异质性网络模型):

异质性网络模型是一种网络模型,在这个模型中,网络中的节点和边有不同的类型,节点之间和边之间的连接方式也会因为节点和边的类型而不同。这种模型常常用于描述现实社会、技术网络和生物网络等具有异构特性的复杂系统。

例如,在社交网络中,人们之间可以建立各种关系,比如朋友、家人、同事、陌生人等,也可以通过不同的方式进行联系,比如文字聊天、语音通话、视频聊天等。在这种网络中,人们就可以被划分为不同的节点类型,比如利用不同的联系方式进行沟通的人可以划分为不同的类型,而不同类型的节点之间的连边方式也可能有所不同。

异质性网络模型与同质性网络模型不同,同质性网络模型中的所有节点和边都是同一种类型。异质性网络模型能够更准确地反映真实世界中存在的复杂关系,并且可以更好地预测网络的演化和行为。

在实际应用中,异质性网络模型被广泛应用于各种领域,包括社交网络、生物网络、交通网络、金融网络等,以帮助人们更好地理解网络系统的结构和行为规律,以及预测未来的发展趋势

The two coupling NP-hard problems(两个耦合的NP-hard问题):

NP-hard是指非确定性多项式时间(NP)问题的一类,这些问题具有以下特征:

  1. 解决该问题可能需要枚举所有可能的情况,因此算法的复杂度至少是指数级别的。
  2. 该问题可以被转化为其他 NP 问题,即如果我们能够在多项式时间内解决该问题,我们可以在多项式时间内解决其他 NP 问题。

由于这些特征,NP-hard 问题通常非常难以处理,很难在可接受的时间内找到最优解。而将多个 NP-hard 问题组合成一个更大的问题时,问题的复杂度通常会变得更高,这就是所谓的“耦合”。

例如,在物理学中,蛋白质结构预测问题被认为是一个 NP-hard 问题,这意味着找到最优的蛋白质结构需要枚举所有可能的构象状态,因此计算量非常大。而当需要同时预测多个蛋白质结构时,这些问题之间可能会发生耦合,因为蛋白质结构之间可能会相互影响,而找到全局最优解可能需要考虑所有可能的结构,并且需要进行大量的计算。

在复杂系统中,耦合效应是普遍存在的。当多个问题之间发生耦合时,我们需要考虑问题之间的相互关系,并且需要使用更为复杂的算法来解决这些问题。模型简单、难处理的 NP-hard 问题经常涉及到耦合,并且需要特殊方法才能解决,比如贪心算法、遗传算法、模拟退火等优化算法

 divided into two sub-problems,

分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform, FRFT)是对传统傅里叶变换的拓展,它通过非整数阶的变换方式,能够更有效地处理非线性信号以及涉及时频局部化的问题。在信号处理领域,FRFT尤其适用于分析非平稳信号,例如在雷达、声纳和通信系统中,对线性调频(Linear Frequency Modulation, LFM)信号的分析具有显著优势。LFM信号是一种频率随时间线性变化的信号,因其具有宽频带和良好的时频分辨率,被广泛应用于雷达和通信系统。FRFT能够更精准地捕捉LFM信号的时间和频率信息,相比普通傅里叶变换,其性能更为出色。 MATLAB是一种强大的数值计算和科学计算工具,拥有丰富的函数库和用户友好的界面。在MATLAB中实现FRFT,通常需要编写自定义函数或利用信号处理工具箱中的相关函数。例如,一个名为“frft”的文件可能是用于执行分数阶傅里叶变换的MATLAB脚本或函数,并展示其在信号处理中的应用。FRFT的正确性验证通常通过对比变换前后信号的特性来完成,比如评估信号的重构质量、信噪比等。具体而言,可以通过计算原始信号与经过FRFT处理后的信号之间的相似度,或者对比LFM信号的关键参数(如初始频率、扫频率和持续时间)是否在变换后得到准确恢复。 在MATLAB代码实现中,通常包含以下步骤:首先,生成LFM信号模型,设定其初始频率、扫频率、持续时间和采样率等参数;其次,利用自定义的frft函数对LFM信号进行分数阶傅里叶变换;接着,使用MATLAB的可视化工具(如plot或imagesc)展示原始信号的时域和频域表示,以及FRFT后的结果,以便直观对比;最后,通过计算均方误差、峰值信噪比等指标来评估FRFT的性能。深入理解FRFT的数学原理并结合MATLAB编程技巧,可以实现对LFM信号的有效分析和处理。这个代码示例不仅展示了理论知识在
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值