[发明专利]基于非合作博弈的水下移动无线传感器网络功率控制方法

摘要

本发明公开了基于非合作博弈的水下移动无线传感器网络功率控制方法，包括如下步骤：明确需要优化的目标节点：建立面向水下复杂环境的水下移动无线传感器网络模型，包括节点移动受限模型和端到端时延模型；根据构建的水下移动无线传感器网络模型，建立一个非合作博弈模型，建立效用函数；对步骤2中所建立的效用函数进行纳什均衡分析，得出效用函数的纳什均衡是否存在，若存在则执行步骤4，若不存在则执行步骤2；判断纳什均衡是否存在唯一性，若存在，则执行步骤5，若不存在，则执行步骤2；对步骤3中得出的纳什均衡进行求解，得出纳什均衡点。本发明减小了单跳端到端的时延，一定程度上减小了水流引起的平均功率大小波动幅度。

主权项

1.基于非合作博弈的水下移动无线传感器网络功率控制方法，其特征在于：包括如下步骤：1)明确需要优化的目标节点：建立面向水下复杂环境的水下移动无线传感器网络模型，包括节点移动受限模型和端到端时延模型；2)根据构建的水下移动无线传感器网络模型，建立一个非合作博弈模型，建立效用函数；3)对步骤2中所建立的效用函数进行纳什均衡分析，得出效用函数的纳什均衡是否存在，若存在则执行步骤4，若不存在则执行步骤2；4)判断纳什均衡是否存在唯一性，若存在，则执行步骤5，若不存在，则执行步骤2；5)对步骤3中得出的纳什均衡进行求解，得出纳什均衡点；所述的节点移动受限模型表达式为：式(2)中：x'、y'和z为目标节点在t时刻在X轴上的坐标、Y轴上的坐标及Z轴上的坐标，λ1和λ2为水流速度因子；z为目标节点垂直方向的深度距离；k为单位空间内曲线流交换的个数，c为曲线流在Y方向上的位移速度；其中x'、y'和z的值通过以下式(1)计算获得：式(1)中：X(t0)、Y(t0)和Z(t0)为节点在t0时刻在X轴上的坐标、Y轴上的坐标及Z轴上的坐标；X0、Y0和Z0节点的初始坐标；La为锚链长，其值为La＝|Z0|；vx为节点在X轴方向速度，vy为节点在Y轴方向速度；S为节点的受力面积；V为节点受浮力所排出液体的体积；g为重力加速度；式(2)中B(t)的值通过以下式(3)计算获得：B(t)＝A+εcos(ωt)      (3)式(3)中：A为流场的平均宽度，ε为流场的振幅，ω为流场行进的频率。