【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线传感器，尤其涉及一种非均匀结构传感器网络的干扰消除方法及系统。
技术介绍
1、无线传感器网络(wireless sensor networks,wsn)是一个由众多微型传感器节点在监测区域内密集且非均匀部署构成的自组织网络系统，节点间通过无线通信手段实现互联。其核心功能在于协同感知、采集并处理网络覆盖范围内的目标信息，进而将处理结果传递给观察者。在传感器节点密集且分布不均的复杂场景中，通常采用分簇策略。具体而言，会选举出簇头节点，这些节点负责在簇内收集数据，并通过多跳通信与其他簇头或汇集节点进行数据交换，实现数据的整合与高效传输。这一过程不仅充分发挥了无线通信技术的优势，也彰显了无线传感器网络在复杂环境下的高度灵活性和卓越适应性。
2、然而，这种通信模式也带来了一个挑战，即能耗和干扰问题。
3、能耗问题是指传感器节点的电量无法重复供给，当结点电源耗尽时，节点失效，当网络中所有节点能耗尽能量时，整个网络失效。因此，如何降低传感器节点的能量消耗进而延长网络的使用时间是当前传感器网络研究的热点问题之一。
4、干扰问题主要分两种，即外干扰和自干扰。外干扰情况指的是：无线传感器网络在运作过程中，还受到来自网络外部环境因素的干扰。这种干扰会导致传感器节点接收到的信号质量下降，增加误码率，甚至可能导致通信链路的中断。自干扰情况指的是：在中继节点同时进行数据的接收与转发时，由于发射信号与接收信号在同一频段且时间重叠，可能会导致强烈的自干扰。这种自干扰可能会淹没期望接收到其他结点的信号，影响通
5、因此，在设计和实施无线传感器网络时，在考虑能量消耗均衡的同时，必须采取有效的干扰消除技术，以确保结点间的通信质量和网络的稳定性。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种非均匀结构传感器网络的干扰消除方法及系统，用于解决自干扰可能会淹没期望接收到其他结点的信号，影响通信质量，甚至导致数据丢失或通信失败的技术问题。
2、第一方面，本专利技术提供一种非均匀结构传感器网络的干扰消除方法，包括：
3、在分布非均匀的传感器网络中计算最优分簇数量；
4、计算每个簇内的平均距离avgdist，根据所述平均距离avgdist优化初始聚类中心的选择，得到改进的k-means聚类算法；
5、根据熵权法分析簇头选取的各项指标，加入信号强度因子确定簇头；
6、建立中继节点同时收发数据的系统模型；
7、建立自干扰信道的一般模型；
8、列出滤波器抽头权重向量函数；
9、迭代估算出自干扰信道因子，根据自干扰信道因子消除自干扰。
10、第二方面，本专利技术提供一种非均匀结构传感器网络的干扰消除系统，包括：
11、计算模块，配置为在分布非均匀的传感器网络中计算最优分簇数量；
12、选择模块，配置为计算每个簇内的平均距离avgdist，根据所述平均距离avgdist优化初始聚类中心的选择，得到改进的k-means聚类算法；
13、确定模块，配置为根据熵权法分析簇头选取的各项指标，加入信号强度因子确定簇头；
14、第一构建模块，配置为建立中继节点同时收发数据的系统模型；
15、第二构建模块，配置为建立自干扰信道的一般模型；
16、列举模块，配置为列出滤波器抽头权重向量函数；
17、处理模块，配置为迭代估算出自干扰信道因子，根据自干扰信道因子消除自干扰。
18、第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的非均匀结构传感器网络的干扰消除方法的步骤。
19、第四方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行本专利技术任一实施例的非均匀结构传感器网络的干扰消除方法的步骤。
20、本申请的非均匀结构传感器网络的干扰消除方法及系统，于非均匀部署的传感器网络，加入信号强度的评价指标选举簇头可以有效减避免簇内结点向簇头发送数据时的外干扰，同时引入一种自适应性的自干扰消除算法，显著提升了结点通信链路的可靠性及频谱资源的利用效率，进而增强了整个网络系统的抗干扰性能和通信效能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种非均匀结构传感器网络的干扰消除方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种非均匀结构传感器网络的干扰消除方法，其特征在于，所述在分布非均匀的传感器网络中计算最优分簇数量包括：
3.根据权利要求1所述的一种非均匀结构传感器网络的干扰消除方法，其特征在于，其中，计算每个簇内的平均距离avgdist的表达式为：
4.根据权利要求1所述的一种非均匀结构传感器网络的干扰消除方法，其特征在于，所述根据所述平均距离avgdist优化初始聚类中心的选择，得到改进的K-means聚类算法包括：
5.根据权利要求1所述的一种非均匀结构传感器网络的干扰消除方法，其特征在于，所述根据熵权法分析簇头选取的各项指标，加入信号强度因子确定簇头包括：
6.一种非均匀结构传感器网络的干扰消除系统，其特征在于，包括：
7.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种非均匀结构传感器网络的干扰消除方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种非均匀结构传感器网络的干扰消除方法，其特征在于，所述在分布非均匀的传感器网络中计算最优分簇数量包括：
3.根据权利要求1所述的一种非均匀结构传感器网络的干扰消除方法，其特征在于，其中，计算每个簇内的平均距离avgdist的表达式为：
4.根据权利要求1所述的一种非均匀结构传感器网络的干扰消除方法，其特征在于，所述根据所述平均距离avgdist优化初始聚类中心的选择，得到改进的k-means聚类算法包括：
5.根据权利要求1所述的一种非均匀...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱莎，张懿，张旭刚，刘秋明，郭星星，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司超高压分公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。