科学技术与应用

面向大规模 WSN 的区间二型 TSK 模糊路由算法与数据融合机制研究

卢 伟

广东邮电职业技术学院

李 萧宇

广东邮电职业技术学院

DOI: https://doi.org/10.59429/kxjsyy.v3i1.13270

Keywords: 无线传感网；区间二型模糊系统；非均匀分簇；数据融合；能耗均衡

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Abstract

针对大规模无线传感网络（WSN）中节点能耗不均衡、“热区效应”严重以及网络生命周期受限等问题，本 文提出一种融合区间二型 Takagi-Sugeno-Kang（Interval Type-2 TSK, IT2-TSK）模糊系统与自适应数据融合机制的 非均匀分簇路由算法。算法通过对节点剩余能量、节点密度和节点至基站距离进行区间二型模糊化处理，构建不确 定隶属函数区间，利用 Karnik-Mendel 降型方法计算动态竞争半径与簇头等级，实现自适应簇头选举。同时在簇内 引入基于能量与相关性的加权数据融合模型，并构建干扰抑制函数以降低网络重传率。通过建立改进无线能耗模型 与干扰耦合模型，在 MATLAB 仿真环境下对 EEUC、TSK、ARAWSN 算法进行对比。结果表明，本文算法在网络 生命周期方面提升 11.3%，平均能耗降低 9.6%，干扰功率下降 14.8%。该研究为高可靠、低功耗无线通信系统设计提 供理论支撑。

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