[发明专利]射频能量捕获无线传感网的贪婪式能量源最少化布置方法

权利要求书

1.一种射频能量捕获无线传感网的贪婪式能量源最少化布置方法，其特征在于：所述布置方法包括以下步骤：

1)首先根据无线传感网中N个给定位置的能够捕获射频能量的传感器节点坐标，来计算出这N个节点的最小覆盖圆圆心；其中，N是传感器节点总个数，N个节点的最小覆盖圆是指覆盖了所有N个节点且具有最小半径的圆；

2)将第一个射频能量发送源放置在最小覆盖圆的圆心位置，即定下第一个射频能量发送源的坐标值且将射频能量发送源的个数K设置为1；

3)进行能量源位置改善操作以得到单个射频能量发送源的最终布置；所述能量源位置改善操作包括以下操作步骤：

(3.1)为每个节点n_i计算捕获能量比值，接着找出捕获能量比值最小的节点，将参数R^*的值设置为该节点的捕获能量比值；

(3.2)统计能量捕获功率比值小于1的未达标节点的个数L，如果L＝0，则结束能量源位置改善操作，否则将这L个未达标节点根据捕获能量比值从小到大排序；

(3.3)将所有射频能量发送源初始化为未匹配状态，然后按i＝1到i＝L的顺序，在未匹配的射频能量发送源中寻找离S_i最近的射频能量发送源，其中S_i是排序后的第i个未达标节点，并将该射频能量发送源匹配给S_i；

(3.4)对于每个被匹配的能量源T_j，将T_j向它的匹配节点移动Δd，其中参数Δd的值是预先设置好的；

(3.5)为每个节点n_i计算捕获能量比值，接着找出捕获能量比值最小的节点，如果该节点的捕获能量比值大于R^*的值，则将R^*的值更新该节点的捕获能量比值，然后回到步骤(3.2)，否则能量源位置改善操作结束；

4)为每个节点n_i计算捕获能量比值，如果所有节点的捕获能量比值都大于等于1则结束操作，否则继续执行步骤5)；

5)增加布置一个新的射频能量发送源，将其放在捕获能量比值最低的节点坐标位置处，即定下第K+1个射频能量发送源坐标的值，然后设置K＝K+1；

6)进行能量源位置改善操作以得到K个射频能量发送源的最终布置；

7)为每个节点n_i计算捕获能量比值，如果所有节点的捕获能量比值都大于等于1则结束操作，否则继续执行步骤5)。

2.如权利要求1所述的射频能量捕获无线传感网的贪婪式能量源最少化布置方法，其特征在于：步骤4)和步骤7)中，所述为节点n_i计算捕获能量比值包括以下操作步骤：

(2.1)根据公式(1)计算节点n_i从K个射频能量发送源捕获的总的功率

其中，η是整流效率，G_s是源天线增益，G_r是接收天线增益，L_p是极化损耗，λ是波长，d_i,j是节点n_i与第j个射频能量发送源之间的距离，P_t是射频能量发送源的发送功率；

(2.2)根据公式(2)计算节点n_i的捕获能量比值R_i,

其中，是节点n_i的捕获功率需求，即节点n_i的捕获功率必须大于等于