多跳認知無線電網絡中的一種分布式最優算法
上傳時間: 2017-04-28
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同步技術是跳頻通信系統的關鍵技術之一,尤其是在快速跳頻通信系統中,常規跳頻通信通過同步字頭攜帶相關碼的方法來實現同步,但對于快跳頻來說,由于是一跳或者多跳傳輸一個調制符號,難以攜帶相關碼。對此引入雙跳頻圖案方法,提出了一種適用于快速跳頻通信系統的同步方案。采用短碼攜帶同步信息,克服了快速跳頻難以攜帶相關碼的困難。分析了同步性能,仿真結果表明該方案同步時間短、虛警概率低、捕獲概率高,同步性能可靠。 Abstract: Synchronization is one of the key techniques to frequency-hopping communication system, especially in the fast frequency hopping communication system. In conventional frequency hopping communication systems, synchronization can be achieved by synchronization-head which can be used to carry the synchronization information, but for the fast frequency hopping, Because modulation symbol is transmitted by per hop or multi-hop, it is difficult to carry the correlation code. For the limitation of fast frequency hopping in carrying correlation code, a fast frequency-hopping synchronization scheme with two hopping patterns is proposed. The synchronization information is carried by short code, which overcomes the difficulty of correlation code transmission in fast frequency-hopping. The performance of the scheme is analyzed, and simulation results show that the scheme has the advantages of shorter synchronization time, lower probability of false alarm, higher probability of capture and more reliable of synchronization.
上傳時間: 2013-11-23
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近年來,近距離無線傳輸技術是發展最快、最引入注目的技術,而ZigBee恰恰是填補了低速率無線通信技術的空缺,與其他標準在應用上相得益彰。它專注于近距離傳輸,成本低、同時入門檻也低,雖然其出現較晚,但目前已經得到人們越來越多的關注,成為無線技術研究的一個新熱點。 本文在詳細分析了傳統的抄表方式和無線抄表系統的發展狀況以及相關的無線數據傳輸技術的基礎上,提出了基于ZigBee技術的無線抄表系統的方案。論文在研究ZigBee組網技術的基礎上,設計了基于ZigBee開發平臺的無線嵌入式抄表系統,編寫了相應的軟件,完成了相應的調試和分析,并進行了系統的可靠性、實時性和安全性等問題分析。為了減少系統由于節點路由而造成的功耗損耗過大的問題,本文在組網應用過程中采用Tree+AODVjr的路由算法,從而保持系統能夠保持較小功耗的情況下進行數據的多跳路由,同時以ARM S3C2410為核心實現了基站設計,實現小區電表數據的集中采集,并通過GPRS/GSM模塊實現基站和抄表中心的數據傳輸和實時控制,在此基礎上,對抄表系統軟件也進行了相應的設計。 通過單點對單點、星形網絡數據傳輸實驗,取得了相應的實驗數據,對于協議的特點、系統可靠性和功耗情況有了整體把握,為今后ZigBee技術的進一步研究和應用打下了堅實基礎。 實驗結果顯示,本文提出的方案切實可行,并且采用ZigBee技術具有節約資源、操作方便、可靠性高而且易于管理等特點,基站和系統利用較為成熟的GPRS/GSM網絡技術進行通訊,既滿足了實時性要求,又降低了成本。
上傳時間: 2013-06-27
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集成了傳感器、嵌入式計算、網絡和無線通信四大技術而形成的ZigBee技術是一種全新的信息獲取和處理技術,能夠協作實時監測、感知和采集各種環境或監測對象的信息,并對信息進行處理,傳送到需要的用戶。ZigBee技術作為一個全新的領域,對國內外的研究者提出了大量的挑戰性課題。時鐘同步是所有分布式系統的重要組成部分,也是ZigBee技術的一項重要支撐技術,大多數ZigBee技術應用比如環境監測系統,導航系統等都需要所搜集的傳感數據具有準確時間信息,否則采集的信息就是不完整的。 本論文介紹了國內外在ZigBee技術的發展與現狀,對IEEE802.15.4/ZigBee的協議棧做了分析,對現存的幾種主要的時鐘同步算法做了研究。本太陽能航標燈同步閃課題中,為了便于太陽能給航標燈供電,需要通過休眠機制來降低功耗;為了保證ZigBee網絡中各設備協同工作,時鐘同步顯得更為重要,它為本系統中的每個航標燈提供正確的時鐘信息,不但提高系統的傳輸質量和效率,而且讓航標燈的同步閃光,在航道中起到很好的助航作用。接著,給出了系統的具體實現過程,包括各硬件模塊的設計原理、電路原理圖及主要模塊的詳細實現過程。最后,指出本文的不足及需要改進的地方。其中本文重點包括以下三個方面: 1.針對網絡拓撲結構、協議體系結構以及干擾抑制技術進行深入分析,并與其它無線通信技術進行比較及對其相互干擾進行研究。 2.對ZigBee節點時鐘同步算法工作原理做了詳細的研究,總結了這些算法的優缺點,并在對比現有的幾種時鐘同步算法的基礎上對泛洪時間同步協議多跳時鐘同步算法的改進。 3.設計了太陽能航標燈同步閃光系統,給出了硬件原理圖及軟件流程,并且在制PCB板中電磁兼容問題的解決進行了詳細描述。 結果表明,該系統穩定、可靠、高效,具有很高的實用價值。
上傳時間: 2013-04-24
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無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks,WSN)是由大量傳感器節點組成,這些節點部署在監測區域內通過無線通信方式,形成的一個多跳自組織的網絡。整個網絡的作用是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中監測對象的信息,并發送給觀察者,可廣泛應用于環境監測、醫療護理、軍事、商業等多個領域。 媒體訪問控制(Medium Access Control,MAC)協議處于無線傳感器網絡協議的物理層和路由層之間,用于在傳感器節點間公平有效地共享通信媒介,對傳感器網絡的性能有較大影響。與傳統無線網絡不同,提高能量效率和可擴展性是無線傳感器網絡MAC協議設計的主要目標。 本文主要闡述基于FPGA對IEEE802.15.4 MAC層功能的實現。首先介紹了無線傳感器網絡的體系結構、MAC協議的設計要求以及已有的MAC層協議,討論了無線傳感器網絡MAC層的主要要求和功能。然后詳細介紹和分析了IEEE802.15.4的MAC協議,并在此基礎上,通過NS2平臺對MAC層協議進行了仿真,研究不同網絡負荷下信道訪問機制的各個參數對吞吐量,丟包率,傳輸延時的影響,分析了隱蔽站問題、確認幀機制。 本文對MAC層中的主要功能,諸如數據收發、幀處理、信道接入方式以及幀檢驗等提出了基于FPGA的硬件解決方法。設計選用硬件描述語言VerilogHDL,在QuartusⅡ中完成模塊的綜合和布局布線,在QuartusⅡ和Modelsim中進行時序仿真驗證,最終下載到自主設計Altera公司的Cyclone開發板中。 對設計的驗證采取的是由里及外的方式,先對系統主模塊的功能進行驗證,然后下載到與CC2430開發板相連接的FPGA中對設計進行驗證測試。驗證流程是功能仿真、時序仿真和板級調試,最終通過測試,驗證了該設計的功能。測試結果表明,該模塊能滿足無線傳感器網絡低速率應用環境的需要,具有優良的擴展性能,達到了預期的設計目標。
上傳時間: 2013-06-14
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針對果園環境遠程實時監測的需求,設計了MCU芯片MSP430F149、射頻芯片nRF2401及各種傳感器接入電路構成的具有多種果園環境信息監測的無線傳感網絡節點。該節點系統采集果園微氣象信息(包括溫度、濕度、光照強度等),通過節點之間的無線通信,以多跳的方式傳給上位監控機,可實現果園環境信息的遠距離實時監測。
上傳時間: 2014-11-12
上傳用戶:金宜
MWNs的固有特性嚴重地阻礙了多跳無線網絡在實際中的廣泛應用。在總結MWNs固有特性和安全威脅的基礎上,分析了MWNs中的信息安全需求;結合無線信道的開放特性,將私密性從機密性中分離出來,分析了身份隱私、數據隱私、位置隱私、行為隱私的概念及關系;給出與MWNs相關的4個研究問題。
上傳時間: 2013-10-19
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通信IP網作為實時業務傳輸載體,要求能夠對相鄰系統之間通信故障進行快速檢測,在出現故障時可以快速切換到備份鏈路,以保證實時數據不間斷傳輸。在研究BFD協議原理的基礎上,根據通信IP網運行中出現的問題,應用BFD雙向快速檢測功能,實現了VRRP的Master/Backup狀態毫秒級切換,并利用BFD會話檢測靜態路由所在鏈路的狀態,實現一跳和多跳的靜態路由自動切換,提高了通信IP網的可靠性。
上傳時間: 2013-11-09
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隨著無線mesh網絡的普及,其規模和復雜程度持續發展。然而多跳的mesh網絡遇到越來越多的難題,比如帶寬降低,無線干擾以及網絡時延等。譬如,在網絡中的每一跳吞吐量會下降多達50%,連續多跳情況下吞吐量下降得更迅速,其結果將導致網絡性能的嚴重降低。在語音和視頻應用大量運行的極端情況下,時延和RF干擾將達到不可接受的程度,而導致連接完全中斷
上傳時間: 2015-09-08
上傳用戶:海陸空653
隨著無線mesh網絡的普及,其規模和復雜程度持續發展。然而多跳的mesh網絡遇到越來越多的難題,比如帶寬降低,無線干擾以及網絡時延等。譬如,在網絡中的每一跳吞吐量會下降多達50%,連續多跳情況下吞吐量下降得更迅速,其結果將導致網絡性能的嚴重降低。在語音和視頻應用大量運行的極端情況下,時延和RF干擾將達到不可接受的程度,而導致連接完全中斷
上傳時間: 2013-11-27
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