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本文圍繞無線傳感器網絡在節能、優化與可生存性等方面的研究熱點，利用博弈論、馬爾可夫鏈等理論為分析工具，重點介紹和分析了無線傳感器在功率控制、數據傳輸控制、路由選擇優化、性能優化、節點策略優化、節點安全性等問題。全書分為4篇，其中基礎篇，對無線傳感器網絡的技術、特點和應用進行綜述；節能篇，提出基于Supermodular博弈的無線傳感器網絡功率控制、基于Gibbs采樣的隨機的無線傳感器網絡功率控制和基于非合作博弈考慮剩余能量的無線傳感器網絡功率控制；優化篇，提出基于演化博弈分簇無線傳感器網絡數據傳輸控制、基于演化博弈的路由選擇機制和傳感器網絡的性能優化；生存篇，對基于演化博弈論的無線傳感器網絡節點進行策略分析和基于馬爾可夫鏈的無線傳感器網絡進行安全性分析。

基 礎 篇
第1章 無線傳感器網絡  3
1.1 無線傳感器網絡基本概念  3
1.2 無線傳感器網絡的特點    4
1.3 無線傳感器網絡的應用    6
節 能 篇
第2章 無線傳感器網絡功率控制及研究現狀   11
2.1 無線傳感器網絡功率控制問題   11
2.2 無線傳感器網絡功率控制問題研究現狀    13
2.2.1 無線網絡功率控制現狀  13
2.2.2 無線傳感器網絡功率控制現狀14
第3章 基于Supermodular博弈的無線傳感器網絡功率控制    17
3.1 研究背景及相關工作18
 
3.2 Supermodular功率控制博弈模型     19
3.3 納什均衡及收斂性分析    22
3.3.1 均衡存在性分析   22
3.3.2 均衡唯一性和收斂性分析     23
3.4 數值仿真分析   28
本章小結31
第4章 基于Gibbs采樣的隨機的無線傳感器網絡功率控制32
4.1 研究背景及相關工作33
4.2 基于Gibbs采樣的功率控制模型34
4.3 DAGA功率更新算法及收斂性分析     39
4.4 數值仿真分析   53
本章小結57
第5章 基于非合作博弈考慮剩余能量的無線傳感器網絡功率控制    58
5.1 研究背景及相關工作59
5.2 系統模型  60
5.3 均衡分析  62
5.4 數值分析實驗   64
本章小結66
優 化 篇
第6章 無線傳感器網絡的性能優化  69
6.1 能耗優化  69
6.1.1 分簇式結構   69
6.1.2 數據傳輸可靠性   71
6.1.3 自適應睡眠算法   72
6.2 性能優化  73
 
第7章 基于演化博弈分簇無線傳感器網絡數據傳輸控制  74
7.1 研究背景及相關工作74
7.1.1 研究背景     74
7.1.2 相關工作     75
7.2 無線傳感器網絡節點的博弈模型77
7.3 基于演化博弈論的節點策略分析79
7.4 數值分析實驗   81
7.4.1 網絡的生命周期   81
本章小結84
第8章 基于演化博弈的路由選擇機制    86
8.1 研究背景及相關工作86
8.2 演化博弈模型   88
8.2.1 組播問題     89
8.2.2 轉發困境博弈90
8.3 節點策略與行為分析92
8.4 數值分析實驗   96
8.4.1 所有節點的收益   96
8.4.2 LCP路徑中節點的演化穩定平衡    97
8.4.3 非LCP路徑中節點的演化穩定平衡97
8.4.4 LCP路徑中節點的收益   98
8.4.5 非LCP路徑中節點的收益     98
8.4.6 LCP路徑中的節點減少轉發成本對收益的影響100
8.4.7 非LCP路徑中的節點減少轉發成本對收益的影響   100
本章小結101
 
第9章 傳感器網絡的性能優化102
9.1 研究背景及相關工作102
9.1.1 研究背景     102
9.1.2 相關工作     105
9.2 無線傳感器網絡節點的自適應睡眠模型    106
9.3 無線傳感器網絡性能分析  110
9.3.1 數據包發送率110
9.3.2 功率消耗     111
9.4 數值分析實驗   113
9.4.1 數據包的傳輸率   113
9.4.2 網絡性能     115
本章小結117
生 存 篇
第10章 無線傳感器網絡的生存性   121
第11章 基于演化博弈論的無線傳感器網絡節點策略分析124
11.1 研究背景及相關工作124
11.1.1 研究背景    124
11.1.2 相關工作    126
11.2 無線傳感器網絡節點的博弈模型    127
11.3 基于演化博弈論的節點策略分析    128
11.3.1 動態復制方程    129
11.3.2 變異概率    131
11.3.3 選擇   132
11.3.4 占優策略    134
11.3.5 主導策略    137
 
11.3.6 數值例子    139
11.4 數值分析實驗  141
本章小結143
第12章 基于馬爾可夫鏈的無線傳感器網絡安全性分析   146
12.1 研究背景及相關工作147
12.1.1 研究背景    147
12.1.2 相關工作    148
12.2 馬爾可夫鏈簡介    149
12.2.1 馬爾可夫鏈的發展歷史149
12.2.2 馬爾可夫鏈的定義[168] 150
12.2.3 馬爾可夫轉移概率矩陣[169] 150
12.3 預測節點未來狀態模型   151
12.4 數值分析實驗  155
本章小結159
參考文獻