多基站可充电无线传感器网络建模及优化研究

研究问题为引入无线能量补给设备后,多基站无线传感器网络的跨层优化问题。以设计无线传感器网络中的数据路由、传感器节点的功率控制及无线能量补给设备的工作策略为研究目标,通过提出无线传感器网络中传感器节点活跃度的概念,分析无线传感器网络物理层与网络层需要满足的约束条件,结合无线能量补给设备需要满足的约束条件,提出可充电无线传感器动态网络跨层优化问题,并将其转化为易于求解的线性规划问题。根据求得的最优解获得无线传感器网络中传感器节点动态且周期的数据路由及功率控制策略,并得到无线能量补给设备周期性工作策略,且无线能量补给设备驻站时间比较之前研究成果提升在100%以上。     

基于随机桥过程的窄带信道多径衰落仿真研究

将多径分量仿真为随机射线的传播,其轨迹描述为随机桥过程的样本。研究随机射线在渗流网格中扩散的物理规律,以改进物理散射约束,使之有足够样本用于场强时延分布建模。通过实验,模拟不同波长的波束在不同散射体密度的渗流网格内的扩散,得出信道的相干带宽、误码率和场强的统计特征,验证了信号的多径衰落统计特征与相应的随机射线扩散程度有关,随机射线模型能够较大概率地仿真信号多径衰落的特性。     

联合多分组接收和模糊逻辑控制功率策略

针对无线网络节约能耗的要求,提出了一种联合多分组接收和模糊逻辑控制功率策略,采用串行干扰消除法,根据无线节点的传输功率等级,将功率等级划分为多分组接收能够正常解码的功率等级,并以任一无线节点到邻接节点的距离、邻接节点的个数和无线节点的剩余能耗为模糊逻辑控制的输入参数来控制各无线节点的功率选择。仿真结果表明,与现有的几种经典的基于功率控制的串行干扰消除算法方案相比,联合多分组接收和模糊逻辑控制功率策略的无线网络具有更大的有效吞吐量及更长的生存时间。     

可充电无线传感器网络动态拓扑问题研究

在可充电无线传感器网络中的能量补给设备兼任数据采集设备的情况下,提出了可充电无线传感器网络时变动态拓扑模型,并在此基础上根据最大化能量补给设备驻站时间比为目标提出了最优化问题。通过分析不同时刻不同传感器节点和无线能量补给/数据采集设备的工作情况及需要遵循的约束条件,得到与原问题具有等优性的多状态线性规划问题。求解该优化问题,获得可充电无线传感器网络动态拓扑下的周期动态路由和无线能量补给/数据采集设备的工作策略。与之前的研究成果相比,优化目标值均有20%以上的提升。     

线状WSN中基于概率分流的负载均衡路由协议

针对线状无线传感器网络中节点能量消耗不均衡现象,本文提出基于概率分流的负载均衡路由协议,以一定规则建立多条路由路径,通过使负载较轻路径上的节点以一定概率分担负载较重路径上节点的数据传输任务,均衡网络中各个节点的负载。仿真结果表明,本协议能有效地改善各个节点能量消耗的均衡性,延长网络生存时间。     

分群协议中冲突与拓扑信息误差研究

分析了实际应用中无线网络典型多址接入方式CSMA和TDMA的常见冲突,以及在网络分群结构中可能引起的拓扑信息误差,提出了度量这种拓扑信息误差的指标,并给出了几种改进措施。结合802.15.4协议实现了分群算法,并用NS2网络仿真工具分析了通信距离、移动速度对该指标的影响。     

基于紧凑存储模式的ISD1420语音系统的开发

本文从如何充分利用ＩＳＤ１４２０语音芯片的存储空间入手，提出了紧凑储存结构的概念，并针对这种存储结构介绍了开发ＩＳＤ１４２０语音芯片录放音系统的思路和关键点。     

基于RSSI的极大似然与加权质心混合定位算法

随着无线传感器网络的发展,日益需要更加精确的位置信息来支撑其相关的应用.通过分析待定位节点定位过程中产生的误差,对二阶段定位算法、接收信号强度指示（received signal strength indicator,RSSI）定位技术和质心算法进行深入的研究,提出了极大似然与加权质心混合定位算法：首先通过极大似然估计法对待定位节点进行粗略估计,然后利用加权质心算法对待定位节点坐标估计求精,进一步提高定位精度.仿真实验结果表明,该算法能够在定位精度方面有较大的提高.     

模糊离散事件系统的自适应监督控制

针对基于模糊自动机的模糊离散事件系统模型在实际工程应用中的不足,从产生式规则出发,建立了该类系统的模糊规则化模型.通过定义结构化的模糊因子并以其构成模糊规则,实现了对模糊状态转移函数的描述.提出了一种包含模糊监控器和模糊控制器的系统闭环监控结构,并针对模糊推理环节给出了具体的实现方法.通过定义一种可动态调整的模糊规则允许发生度,实现了系统的自适应监控机制.借助电动汽车电池均衡管理系统对方法进行了验证.结果表明,系统的运行过程符合预定的目标.     

基于ARM的嵌入式系统中断处理机制研究

实时嵌入式系统要求嵌入式处理器具有支持多任务、中断响应时间短的特点，基于ARM体系结构的处理嚣支持实时多任务，但中断异常响应机制比较复杂，效率不高。以LPC2119为硬件平台分析了基于ARM嵌入式系统的异常响应机制，阐明了关键词“_irq”的作用；然后探讨了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统下可重入性中断处理函数的设计思路；最后，在分析操作系统的基础上，针对ARM体系结构特点，对μC／OS-Ⅱ下的可重入性中断处理函数进行了优化。