计算机无线数据通讯网络系统

本文概要地介绍了我所开发的超短波计算机点对点无线数据通讯网络系统的结构和工作原理。系统语音 通信与数据通信兼容，采用先进的分组检错、同步纠错技术保证通信正确率为100％，通信速率1200比特/秒、600比 特/秒、300比特/秒任选，采用多种汉字压缩技术，中文信息传输可获得相当于2400比特/秒或更高的通信速度。     

Multi-Radio Multi-Channel无线传感器网络中信道分配和路由策略

针对无线传感器网络中传输时延长、传输冲突大和吞吐量低等问题,提出了一种在Multi-Radio Multi-Channel无线传感器网络中信道分配和路由策略.该策略动态地建立k元n立方体拓扑结构,使用优化的静态信道分配算法提高节点的吞吐量,使用维序寻径的路由算法减少传输冲突.该方法适用于网络节点稠密、节点相互之间通信冲突大的情况,并且在单跳和多跳的网络环境下均适用.实验结果表明,基于k元n立方体这一拓扑结构的信道分配和路由策略与传统方法相比,有效地减少了端到端时延,降低了网络冲突,减少了节点能量消耗,延长了网络寿命,提高了网络吞吐量.     

不可靠通信环境下无线传感器网络最小能耗广播算法

在实际的通信环境中,由于噪声、报文冲突、信号衰减等因素的影响,无线传感器网络节点间信息交换往往是不可靠的.广播是无线传感器网络中广泛使用的操作,如何在不可靠通信环境下实现能量高效的广播算法,对提高整个无线传感器网络的性能具有重要的理论和应用价值.研究了不可靠通信环境下的无线传感器网络最小能耗广播问题,首先,分析了相邻节点之间最小能耗通信模型,并给出了保证节点接收概率不低于P^*的最优发送半径;然后,讨论了多跳转发策略与节点位置信息之间的关系.在此基础上,提出了一种基于PSO的最小生成树广播算法,通过优化各节点的发送半径,在保证所有节点都能以不低于P^*的概率接收到广播数据包的前提下,实现广播操作的总能耗最小.实验结果表明：所提出的广播算法不仅可使每一个节点的接收概率不小于P^*,而且广播总能耗比改进后的BIP算法要小,具有较好的性能.     

无线传感网络温湿度采集系统的设计及实现

一直以来,低功耗以及远距离传输是无线传感器网络多点测量的两大不足,成为阻碍其进一步普及的瓶颈;利用无线传感网络分布式多点测量的特点,设计了基于IRIS节点无线传感网络的温湿度采集系统,介绍了系统整体框架和软件体系的设计及实现过程,并进行了温湿度采集实验;实验结果表明,节点可通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络系统,网络具有自愈功能,节点能够精确地采集和处理温湿度数据,节点间可以成功地进行通信,具有低功耗和远距离传输的优点.     

BITBUS分布式控制系统的冗余控制

本文针对Bitbus通信网络，用单片机8031和有关集成芯片设计了一种新颖的智能化通信总线仲裁器及其应用软件──管理程序，使原来只允许一主多从的Bitbus通信网络成为一主一辅多从的Bitbus通信网络，有效地完成双机冗余热备份，大大提高系统的可靠性。     

基于无线传感器网络节点采集存储系统设计

无线传感器网络是当前前沿热点研究领域;随着无线传感器网络的发展,每一个节点采集信号的精度和速率成为关键因素;本设计以FPGA、DSP作为控制核心,实现了一种可对多路信号同时高速采集的系统,采样率为72 kHz,利用流水线技术对混合编帧后的数据进行存储,存储速率为6.282 MB/s,以解决数据量传送速率的问题。并利用无线传输将传感器节点信息传入汇聚节点输出;测试结果表明:该设计可以完成对多路信号的同时采集和存储且整个系统稳定可靠。     

一种高效有向无线充电器的布置算法

传统的传感器节点通常采用电池供电,有限的电池能量限制了传感器网络整体的寿命.无线能量传输技术可将能量以无线方式从充电器发送至传感器,从而可以彻底解决这一问题.无线可充电传感网中的一个重要问题是无线充电器的布置问题,即,如何有效地布置充电器,使得传感器网络的整体充电效用最大化.已有的工作主要考虑的是全向充电器的布置问题,且充电器可布置的位置受限,如只能布置在三角形顶点或网格中的格点处,因此具有相当的局限性.首次考虑了有向充电器的一般布置问题,即,充电器充电区域为扇形,并且充电器可布置在区域内任何位置处,其朝向可任意调节.另外,首次基于实测数据建立了有向充电器的充电模型,并提出一系列创新方法将问题进行转化,设计了一种近似比为(1-1/e)/(1+e)的高效算法——CDG(charger deployment-greedy)算法来解决这一问题.仿真实验结果说明了CDG算法的有效性.与其他提出的两种随机算法相比,CDG算法的性能分别提升了将近300%和100%.     

具有多网络自适应选择的无线宽带视频传输系统

针对移动信道带宽不稳定以及Wi-Fi热点覆盖有限等网络问题,提出了一种可自适应选择第二代移动通信网络(CDMA1X)、第三代移动通信网络(3G-EVDO)及无线局域网(WLAN)的多网络自适应无线视频传输的系统架构,并给出了多网络自适应选择的算法。该算法主要包括多网络的自适应接入、无线异构网络的动态切换以及无线同构网络的自适应选择传输。该方案可实现无线视频的高质量可靠传输。     

多系统数据库互联方法分析与应用

本文对实现多系统数据库互联的两种方法；多系统功能请求传输方法和多系统数据共享方法进行了分析比较，指出采用多系统功能请求传输方法的优点及应解决的问题，并在DPS网络环境下加以实现。     

利用无线传感器网络传输RFID数据的研究

利用无线传感器网络高可靠性、低成本、低复杂度的特点,实现了一个UHF RFID数据传输网络;首先介绍了UHF RFID系统和无线传感器网络的结构;采用高性能的无线单片机CC2430,通过建立和维护设备地址映射表,来实现一个无线串口网络;测试了无线串口网络传输的性能;结果显示,无线传感器网络是一个性价比很高的UHF RFID数据传输手段,是对有线传输很好的补充.     

结合信源特性与网络拥塞控制的可靠性视频传输算法

提出了一种用于在无线网络中传输视频的结合信源特性及网络拥塞控制的鲁棒性算法.通过场景建模以及特性分析,将分级编码产生的所有码流层划分成不同的类型,并根据它们对网络拥塞控制的贡献以及对重建图像质量的贡献不同,将其分成两个不同的队列.系统根据不同的网络丢包状态(即丢包是由网络拥塞引起还是由无线信道的不可靠传输引起)动态地调整信源速率、不等错误保护强度以及拥塞控制策略.仿真结果表明,该方法与MPEG-4信源编码加固定速率Turbo码方法以及动态调整信源、信道编码速率加选择性丢I,B,P包的网络拥塞控制方法相比,能够提供更好的性能.     

一种基于GPRS和无线多跳网络技术的无线抄表系统设计

为解决现今用电管理中人工抄表存在的问题,提出并设计了一种基于GPRS和无线多跳网络技术的无线抄表系统。主要研究了该无线抄表系统中的两个关键技术:GPRS技术和无限多跳网络技术;分析了该无线抄表系统与传统自动抄表系统的不同之处;设计了该系统的总体结构、拓扑结构和用户端。     

多参数无线传感器网络监测系统设计

针对传统物理布线式的传感器数据采集监测系统布线繁琐、功耗大、结构单一、动态性能差等特点,设计了一种基于ZigBee技术、包含一个数据基站和多个多参数终端采集节点的无线传感器采集系统。采用低功耗、无线收发性能良好的CC2530作为系统节点和数据基站的主控芯片。通过Z-Stack协议栈和OSAL操作系统,实现了基于ZigBee的无线传感器网络的通信和组网。考虑到采集现场对不同信号的需求,该系统可同时采集数字信号和模拟信号。节点通过CC2530主控芯片的串行外设接口(SPI),采集数字化传感器输出信号;通过扩展AD7656实现6通道并行A/D转换,从而采集多个传感器输出的模拟信号。实测结果验证了系统的网络传输性能和动态拓扑结构,以及各终端采集节点对数字信号和模拟信号的采集性能。基于ZigBee的无线传感器网络技术优势突出,必将成为传感器信号采集行业的发展方向。     

时延加权融合技术的无线传感器网络控制

本文研究了无线传感器网络控制系统的建模、稳定性与控制器设计问题.首先建立一个新的无线传感器网络控制系统模型,然后提出一种用于多个传感器数据融合的时延相关加权均值方法,并通过系统建模及分析,把无线传感器网络控制系统稳定性问题转换成为具有多个传输时延和丢包现象的多传感器单控制器网络控制系统稳定性问题.并利用线性跳变系统理论...     

基于无线传感网络的噪声测试系统

为了解决噪声的长期、在线测试,设计了一个基于无线传感网络的噪声测试系统,可实现噪声数据的多点在线采集和实时处理。噪声数据可在无人值守的测试节点获得,并通过无线传感网络传送至数据中心。数据经过处理计算后,将给出各类特征数据和数据曲线。经过调试完成的系统是一套完整的嵌入式应用系统,包含嵌入式硬件平台、嵌入式操作系统、噪声数据测试和传输系统。该系统可广泛应用于噪声测试或需要长时间进行噪声监测的场合。     

Ad hoc中基于DSR路由协议的安全机制

Ad Hoc网络是一种由移动节点组成的临时性自治系统，作为一种无线移动网络，Ad Hoc网络和传统的移动网络有着许多不同．其中一个主要的区别就是Ad Hoe网络不依赖于任何固定的网络设施．而是通过移动节点间的相互协作来进行网络互联。在一个无线Ad hoe网络中．节点之间通过多条无线链路相互通信．所有的节点利用共享的无线媒质相互联系．     

无线传感器网络最小覆盖集的贪婪近似算法

网络生命期是限制无线传感器网络发展的一个瓶颈.在保证网络监控性能的前提下,仅调度部分节点工作而让其余节点处于低功耗的休眠状态,可以有效节省能耗,延长网络生命期.节点调度的目标是寻找一个能够覆盖监控区域的最小节点集合,这是一个NP难问题,目前,其近似算法的性能较低.提出了一种基于贪婪法的最小覆盖集近似算法,在构造覆盖集的过程中,优先选择扩展面积最大的有效节点加入覆盖集.理论分析表明,该算法能够构造出较好的覆盖集,时间复杂度为O(n),其中,n为初始节点总数.实验数据表明,该算法的性能要优于现有算法,得到的覆盖集的平均大小比现有算法减小了14.2%左右,且执行时间要短于现有算法.当初始节点分布较密时,该算法得到的平均覆盖度小于1.75,近似比小于1.45.     

妙用无线,宿舍共享上网无忧

大一新学期,宿舍的兄弟们带着新买的笔记本电脑（以下简称“本本”）来到学校,可宿舍只有一个网络接口,让众人实在郁闷。于是,有的宿舍买了无线路由器,谁知学校网络的认证系统限制多网卡,一旦检测到多机共用账号同时上网就会自动断开连接。其实在Win7系统下,多个本本可以通过无线网卡共享上网,不仅免路由还可以绕开学校的认证系统。     

计算两类网络的可靠性的多项式时间算法

定义了两类有向网络——ORC-网络和IRC-网络,并且提出一个计算它们的根通信可靠性(网络的一个特定结点(根点)能与其余每个结点通信的概率)的多项式时间算法.对于ORC-网络和IRC-网络,该算法的时间复杂度分别是O(｜E｜)和O(｜V｜·｜E｜),这里,｜V｜,｜E｜分别表示网络所含结点和边的数量.     

基于Zig Bee与GPRS的水产养殖环境无线监控系统的设计

针对目前国内水产养殖环境监控系统的研究现状,综合传感器技术、Zig Bee无线传感器网络技术和GPRS通信技术,设计并实现了一个无线监控系统.提出了一种改进的无线传感器网络路由协议,可降低路由消耗,提高可靠性.实验结果表明:系统可远程监控养殖环境现场,改进后的路由协议也更适用于水产养殖环境监控系统.