适用于语音传输的无线MAC层协议研究

网络协议是无线传感器网络(WSN)的核心分支,MAC层协议对无线传感器网络的性能有很大的影响;对于语音应用,无线音频网络(WVN)必须提供有限带宽下的高实时性和高准确度,用来传输大量的音频数据。针对特殊的应用环境和性能需求,该文设计了不同的MAC协议算法;在D-MAC协议的基础上,提出了具有实时性更高、功耗更小、准确性更高的改进的D-MAC协议算法,具有为无线音频网络(WVN)提供高实时性和高吞吐量的网络性能。     

基于无线传感器网络的公路车辆定位技术的实践与应用

无线传感器网络作为新兴的测控网络技术,是能够自主实现数据的采集、融合和传输应用的智能网络应用系统。本文介绍了基于无线传感器网络的车辆定位技术的设计和应用,建立了该系统的模型和实践方案。     

无线传感器网络的最优安全性跳数算法研究

在分析了最小跳数路由算法的局限性基础上提出了最优跳数算法,该算法充分考虑了无线传感器网络的跳数、能量、负载问题,以求在三者平衡中达到网络路由的最优。通过对最优跳数算法进行的仿真,显示研究成果可以有效地提高无线传感器网络路由的可靠性和稳定性,能够达到平面路由算法的最好效果,即通过传输数据量较小的邻点信息表,就可以高效、可靠地传输有效数据,得到很高的有效数据率。     

ZigBee技术在无线传感器网络中的应用

ZigBee是一种全新的低复杂度、低成本和低功耗的双向无线通信技术,完整的协议栈只有32 KB,且可以嵌入到各种电子信息设备中.由于无线传感器网络本身要求的技术特点,所以ZigBee技术作为无线传感器节点的无线通讯是切实可行的.我们通过应用ZigBee技术来构建无线传感器网络,并利用星型拓扑结构组成无线网络,对居民小区燃气表数据无线传输系统进行了研究并实现了该设计目标,因此为构建无线传感器网络提出了一个很好的解决方法.     

基于拓扑控制的异类无线传感器网络分簇算法研究

随着传感器网络的发展,如何减小传感器网络的能量消耗、延长使用寿命已经成为传感器网络结构设计的一个重要问题．研究表明采用分簇结构以及对网络进行适当的拓扑控制可以提高能量利用效率．该文将簇构造方法与拓扑控制结合起来,针对网络具有不同节点,即每个节点具有不同的最大能量传输范围的情况,提出了一种针对异类无线传感器网络,利用局部拓扑控制算法进行优化的分簇算法．实验结果表明了运用该算法的有效性．     

无线Mesh网络链路认知OLSR路由协议

针对无线Mesh网络性能需求,及其路由所面临的挑战,以OLSR路由协议为基础,提出一种链路认知的路由协议LC-OLSR。协议对节点负载、链路投递率和链路可用性等环境进行感知和推理,获得网络中节点之间的路径链路质量评价,评价结果用于路由的优化,达到提高网络吞吐率和负载均衡的目的。仿真表明,LC-OLSR能够提高无线Mesh网络的分组递交率,降低平均端到端延时,一定程度上达到了负载均衡的目的。     

无线传感器网络中基于采样的时空数据恢复

随着智慧城市步伐的深入,对物理环境感知的要求越来越高;无线传感器网络被广泛部署到真实环境中去收集各种各样的环境数据,比如温度、湿度、光照度和二氧化碳的含量等。当无线传感器网络的规模很大时,巨大的数据传输量严重阻碍了无线传感器网络的长时间有效运行。矩阵填充作为一个新的稀疏表示技术,可以通过低秩矩阵中少量随机采样进行数据重构。由于传感数据的时空相关性,相邻传感器节点和时间节点的数据信息相对冗余,故采用分块采样的策略进行稀疏采样,在保证恢复精度的同时降低采样率,以达到降低数据传输代价的目的。     

能量均衡的无线传感器网络拓扑控制算法

拓扑控制技术对无线传感器网络性能有着重要的影响。该文在本地最小生成树LMST算法的基础上,提出一种能量均衡的拓扑控制算法EBTCA,该算法在构建网络拓扑时综合考虑了节点间的通信能耗和节点剩余能量,既能使局部总能耗接近最小化,又能达到节点能量平衡的效果,解决了网络中"瓶颈"节点因负载过大较快死亡的问题,延长了节点的工作时间,进而延长了网络的生命期。在OPNET仿真平台上对EBTCA算法进行仿真实验,结果表明EBTCA算法在保证了较低的端到端时延、较高的吞吐量与投递率等前提下,有效地延长了网络的生命期,从而保证网络长时间的可靠运行。     

移动性对MIMO无线信道性能的影响

提出了MIMO无线信道动态收发模型,分析了收发天线的运动对MIMO无线信道空域相关性及其容量的影响,得出其影响是由收发天线的初始位置及其运动速度决定的,空域相关性随天线单元间距增大而减小,随散射信号角度扩展增大不是一致减小,存在使相关性达最小的角度扩展值,并通过数值模拟得到了验证,拓展了MIMO散射无线衰落信道模型的研究。     

基于ZigBee的温室大棚环境远程监控系统设计

针对温室大棚环境数据多维信息的特点,采用基于ZigBee的无线传感器网络技术。介绍了系统的总体结构和软硬件设计,阐述了ZigBee网络的构建和多维信息传输过程,通过ZigBee协调器、无线移动网络WIFI和互联网的无缝连接,实现了温室大棚环境数据的远程实时交互和监控。经过实验测试,该系统能够实现温室大棚环境参数的实时监控,为温室大棚环境信息远程监控提供了一种解决方案。     

无线传感器网络的目标定位问题研究

介绍了无线传感器网络的概念、特点和应用领域,研究了无线传感器网络在声源定位领域的具体应用以及在二维空间上定位的原理和推导,得出无线传感器网络目标定位的模拟实验结果,探讨了存在的问题和今后发展的方向。     

无线传感器网络分簇路由协议研究综述

首先分析了无线传感器网络区别于传统无线网络的个性化特点,然后从簇头选举、簇的形成和数据传输等方面概括了无线传感器网络分簇路由协议的研究现状,最后对无线传感器网络路由协议进行了总结.     

平均干扰下的无线传感器网络高效能传输研究

传输功率的调整是当前无线传感器网络进行低功耗优化设计的主要手段之一,但较低的传输功率却又很难保证连通性(因外围节点干扰引入的随机性),较大的传输功率不仅增加能耗而且会对邻近通信节点带来干扰,如果简单地在网络中进行传输功率调整,极易造成相邻通信子网传输功率的相互攀升,从而极大地降低了传输效能。该文从干扰模型分析出发,给出了基于平均干扰下的最优传输功率计算方法,考虑到网络环境的时变性,将该优化传输功率与自适应速率控制机制结合以提高传输效能。仿真结果表明,相比于MCP协议和Basic协议,基于平均干扰下的优化传输功率机制在单比特能耗及平均吞吐率上能够得到更好的性能折中。     

基于内容寻址的无线传感器网络路由协议

提出了一种基于内容寻址的无线传感器网络路由协议——CAWSN路由协议。将有线P2P网络的结构化分布式哈希表(DHT)思想与CAN算法引入到了无线传感器网络,使节点之间以广播的方式直接进行信息交互,共同完成感知任务,减少了单一节点工作量。通过ns2网络模拟实验平台对该协议进行大量仿真实验,验证了CAWSN路由协议对无线传感器网络性能的提高具有重要意义。     

一种基于相关分析的多元回归数据估计方法

针对无线传感器网络中数据估计方法存在输入变量较多、估计计算复杂度较高和估计效率低等缺点,提出了基于相关分析的多元回归估计方法.对无线传感器网络监测的数据序列进行相关分析,找出与当前数据相关性较强的其他历史监测数据,采用这些历史监测数据进行多元回归建模和估计.在保证估计精度的前提下,降低估计的计算复杂度,提高无线传感器网络中缺失监测数据估计的效率.实际无线传感器网络采集数据的实验分析结果表明,该方法具有较高的估计效率和较小的估计误差,能够有效地估计无线传感器网络中缺失的传感数据,具有一定的应用价值.     

无线传感器网络数据采集系统研究

研究基于无线传感器网络(WSN)的数据采集系统。设计了一种新的传感数据采集系统的组网方式以及对应的传感数据采集算法。在论述了无线传感器网络数据采集系统的系统结构和所采用的网络协议后,给出了无线传感器网络数据采集系统的数据汇聚算法,该算法分为初始化及自检和数据采集两个阶段。对基于系统所采用的网络协议,进行仿真,得到了影响系统性能和服务质量保障的一些重要系统测量参数,证明了该传感数据采集系统的组网方式以及对应的传感数据采集算法的有效性。     

基于HFSS的NFC天线研究与设计

针对NFC(near field communication)天线的交互效率不高,导致传输信号不稳定的问题,可以分析天线的参数与电路的结构,使天线性能达到最优。利用Ansoft HFSS(high frequency structure simulator)进行环形天线的建模与分析,讨论了天线的结构参数对天线性能的影响,分析了RLC电路对天线电感的影响,设计了串联匹配电路。对天线的带宽进行了优化,并对设计的耦合天线传输距离进行仿真,确定最佳耦合距离,提高天线的品质因数。结果表明：天线的回波损耗降低至-27.25 dB,最佳耦合距离为20 mm。     

无线传感器网络节点的硬件设计

IEEE802.15.4是目前国际上无线传感器网络新的通信协议,而无线传感器网络节点的核心必须是微处理器和通信协议兼容.在介绍了设计要求和功能模块的基础上,论述了网络节点的硬件设计思路和设计方法,基于JN5121无线传感器网络的硬件组成,包括微处理器的结构、性能特点、外围电路及硬件平台的设计.介绍了JN5121的软件开发环境、射频部分的组成、连接及控制、以及开发的实物产品.无线传感器网络节点硬件的应用不仅满足了设计要求,而且具有低功耗的特点.     

智能生命信息无线传感器低功耗研究

介绍了无线智能生命信息传感器节点和网络的概念,从数据采集和计算、数据传输、硬件及软件方面对无线生命信息传感器节点和网络的节能进行了比较研究。     

梯度相关的无线传感器网络成簇路由协议

分析了梯度和成簇无线传感器网络路由协议,确定了协议中存在的缺陷,设计了一种基于梯度的高效节能成簇路由协议(GBCRP)。采用基于跳数的梯度建立、能量相关的成簇算法、关键节点转发和功率自适应的簇头路由等技术,解决了无线传感器网络的节点能耗和路由失败而导致的数据传输可靠性问题。仿真实验表明,该协议有效地延长了网络的生命周期。针对不同密度的传感器节点,网络生命周期具有很好的稳定性,同时该协议也具有较好的可靠性保障。