无线体域网(WBAN,Wireless Body Area Network)是无线传感器网络的重要分支,它利用分布在人体各处的传感器采集人体参数,实现对用户健康的实时监测。无线体域网的发展前景广阔,已经广泛应用在医疗保健、运动竞技、军事救援等领域。目前,无线体域网的研究还处于起步阶段,无论是理论研究还是硬件实现都存在很大的挑战。为了解决无线体域网的能耗问题,实现高效持续通信,本文设计了两种中继选择算法有效提升了系统性能。无线体域网利用分布在人体各处的传感器采集信息,通过无线通信技术来传输信息。考虑到设备的安全性和舒适度,对无线传感器的体积、功耗和发送功率提出了更严格的要求。为了在有限的条件下实现可靠高效的通信,引入了中继节点来帮助信息传输。借助中继节点来传输信号可以降低系统的能量消耗、扩大信息的通信范围。近年来国内外学者提出了许多中继选择算法,但都存在一定的局限性,因此设计有效的适用于无线体域网的中继选择算法具有重要意义。传统的电池供电限制了无线体域网的应用,频繁更换电池不仅会影响用户体验还会对环境造成破坏,在无线体域网中引入能量收集技术是发展的必然趋势。近年来,许多学者围绕能量收集的方法、硬件设计、功率分配等问题展开了研究,但是由于无线体域网的结构复杂、信道特殊,基于能量收集的无线体域网的研究还存在很多问题,因此无线体域网的能量和信息传输问题具有很高的研究价值。本文以降低系统能耗、提高系统性能为优化目标,设计了两种改进的中继选择算法,并引入能量收集技术来保证系统的持续工作,建立了适用于无线体域网的能量和信息传输模型,为日后基于能量收集的无线体域网的研究工作打下了基础。本文的研究思路如下:首先,研究无线体域网的体系结构和信道特点,在无线体域网中引入能量收集技术,建立适用于无线体域网的能量和信息传输模型。其次,分析传统的中继选择算法的优势和不足。最后,综合考虑信道状况和节点能量的影响,针对能量收集的无线体域网设计两种改进的中继选择算法来优化系统性能。本文的主要工作如下:一、研究无线体域网的体系结构、信道模型和应用场景,将能量收集技术引入到无线体域网,建立适用于无线体域网的能量和信息传输模型。二、研究了机会中继选择算法、基于能量的中继选择算法和最大-最大中继选择算法等传统算法的性能,比较分析了现存算法的优势和不足。三、针对基于能量收集的无线体域网,提出以信道容量为判断依据的改进的中继选择算法。通过MATLAB软件对不同参数下的系统性能进行仿真,仿真结果显示提出的算法性能优于传统的中继选择算法,提高了系统的吞吐量。四、针对带有数据缓存的能量收集无线体域网,提出基于分组的中继选择算法。该算法综合考虑了信道状态和节点能量对中继选择的影响,解决了传统算法中的信道错误匹配问题。通过仿真实验,验证了本文所提出算法的优越性,有效降低了系统的中断概率。以上研究为解决无线体域网的能耗问题提供了新的方法。提出的两种改进算法性能都优于传统算法,提高了系统的吞吐量,降低了中断概率,为后续无线体域网相关问题的研究提供了参考。