基于声学无线传感器网络的目标跟踪系统研究

利用无线传感器网络对具有声音特性的目标进行跟踪的特点,研究了基于时延估计的声源定位方法.选择广义互相关法作为时延估计算法,并改进球形插值法用于声源定位,从而减小了算法复杂度;再利用IRIS节点设计了一个面向目标跟踪的声学无线传感器网络原型系统,并进行相应的实验.实验结果表明,利用所设计的原型系统能实现对移动目标跟踪,而...     

带优先级基于生命周期的M/M/1/T排队系统

由于标准的M/M/1/N排队系统是根据等待队长有限来进行分组丢弃,不适合地空数据传输中缓存队列的建模。在标准带优先级的M/M/1排队理论基础上,引入了以生命周期为依据进行分组丢弃的方法,建立了带优先级以生命周期为依据进行分组丢弃的M/M/1/T排队模型,并对新分组到达时缓存队列的调度方法进行了研究,以及该排队系统的信道利用率、分组通过率和时延等性能评价指标。     

基于STR912的嵌入式无线传感器网络网关的设计

为实现ZigBee无线传感器网络与外部网络(如GPRS或以太网等)的互联,设计实现了一个嵌入式网关系统.系统以ARM9处理器芯片STR912与ZigBee无线芯片CC2530为核心,外部扩展多个功能模块.在嵌入式操作系统μC/OS-II和μIP协议的基础上,开发设计相应应用程序来构建ZigBee嵌入式网关系统,实现无线传感器网络与外部网络的互联.实验测试表明,本网关系统工作稳定,数据传输可靠,可满足分布式无线数据采集和网络化监测的需要.     

基于无线传感器网络的大气环境监测系统设计

介绍了无线传感器网络在环境监测领域的应用背景和国内外研究现状。对大气环境监测用无线传感器网络的节点硬件结构进行了设计,提出了基于无线传感器网络的大气环境监测系统的网络构建方案,并对系统的软件进行了分析和设计。展望了无线传感器网络在其它相关领域的应用前景。     

基于无线传感器网络的水污染监测系统

针对水污染传统的检测手段耗时、步骤复杂,提出了使用无线传感器网络的水污染实时在线监测方案.所研制系统将无线传感器网络节点布置于所监测水域,利用无线分组服务数据通信技术远程传输监测数据,并通过因特网显示平台的监测点管理查询技术,全面提升系统的自动化与监测水平.探讨了传感器网络节能路由zigbee协议;实现了系统硬件与软件设计.模拟实验结果表明该系统可以实现远程管理中心和无线传感器网络的可靠、高速率的通讯.系统体积小、成本低,适用于现场水污染程度连续监测.     

宽带无线接入网中一种编码调度算法研究

为了提升无线接入网络支持宽带实时业务的能力,提出了一种基于简单网络编码的分组调度算法(DSNC)．通过引入分发状态参量,DSNC仅使用异或操作选择性地将重传分组编码成一个新的分组,不仅可以使网络吞吐量达到由“最大流-最小割”定理规定的上限,而且接收端可在成功接收后立即实现解码,降低了无线移动终端对计算能力、存储器空间和系统功耗的要求．在简单编码的基础上,DSNC算法依据分组排队时延进行编码和调度,能够在维持网络吞吐量的前提下为分组提供更佳的时延性能．计算机仿真结果表明,DSNC算法下的网络吞吐量非常接近理论上限,而且其平均时延和时延抖动较其它算法平均下降11％和19％,非常适合于高吞吐量的实时业务．     

无线传感器网络中基于树的动态多路径容错路由协议

多路径路由对无线传感器网络的负载均衡和容错能力等方面都有一定改善作用。在研究一些多路径路由算法的基础上,对分层的无线传感器网络路由进行探索,提出了一种基于树的动态多路径路由的生成方法,快速获得当前节点的主路径与备用路径。仿真结果表明,该方法可有效地均衡网络负载、减少时延、提高网络的可靠性。     

基于遗传算法的无线传感器网络QoS路由优化

为了研究无线传感器网络满足QoS要求的路由问题,利用改进的遗传算法,在网络中建立路由模型,实现了无线传感器网络QoS路由选择过程.通过实例验证了该算法能够解决满足带宽-时延要求的路由选择最优解问题,且具有很好的收敛性.     

基于无线传感器网络的TCP/IP协议研究

针对无线传感器网络的自身特性,在对传统网络协议进行了深入研究的基础上,分析了将TCP/IP协议栈运用于无线传感器网络存在的几个技术问题,并提出相应的改进方案.最后通过实验仿真表明这些改进方案在一定程度上能提高传感器网络的效率.     

无线VoIP系统的服务质量分析与改善

IP网络的服务质量（QoS）,包括带宽、丢包率、时延和时延抖动4个指标.根据具体情景的设定,研究了无线VoIP网络中带宽和时延的关系以及时延改善的问题.得出了无线VoIP网络的时延预算公式.通过构建一个越洋电话的场景分析,得出无线接入的排队和处理时延上限大致为10 ms与4 ms.通过设置具体的数据和语音业务,构建一个具有两级优先机制的网络仿真模型,分三种情况展开研究,分析了各种满足系统QoS的离散带宽和时延的关系.提出了两种可以减少多业务环境下语音时延与带宽消耗的方法.     

Design and performance analysis of wireless sensor network location node system for underground mine

Aiming at the application of a wireless sensor network to locating miners in underground mine, we design a wireless sensor network location node system, considering the communication performance and the intrinsic safety. The location node sys-tem consists of a mobile node, several fixed nodes, and a sink node, all of whose circuits were designed based on CC2430. A varis-tor and a RC circuit were used in the reset circuit of a sensor node to guarantee the intrinsic safety by reducing discharge energy, the theoretical analysis of the discharge energy shows that the reset circuit is an intrinsic safety one. The analysis and simulation about the performance of the location node system are discussed, such as network communication delay and packet loss rate, the results show that the highest network communication delay of the system is about 0.11 seconds, and the highest packet loss rate is about 0.13, which assures the location node system has a high reliability, and can locate miners in the underground mine,     

一种改进无线传感器网络的环境监测系统设计

为了解决环境监测中远程采集数据的实时传输和对监测数据进行管理分析的问题,设计了一种基于无线传感器网络的远程环境监测系统,通过GPRS技术实现了监测中心与监测终端之间的实时命令控制及数据传输,系统采用了移动汇聚节点的方法,解决节点能量更换频繁且容易产生的“能量空洞”问题,系统测试表明,基于移动汇聚节点的环境监测系统能够延长网络的生命周期,确保各个节点的能量消耗均衡,并且网络整体数据包丢失率和时延与固定汇聚节点的监测系统接近,实现了远程监控数据的实时传输。     

人体运动传感数据的无线采集方案设计

提出运用无线传感网络的方法实现人体运动传感数据的采集.该系统包含传感节点、簇首节点和汇聚节点.采用分层分簇的组网形式,传感节点通过无线的形式自适应地连接到某个簇首节点.每个簇首节点采用分时的形式组织各自的传感节点,并进行数据融合,转发到汇聚节点,汇聚节点通过USB接口把数据传到上位PC机.针对该方案的特点,对传感节点和簇首节点之间的无线传感器网络设计了一套协议,主要包含节点间的时间同步机制和节点申请入网竞争的时延退避机制.实验结果表明,该协议具有数据通信可靠性高、丢包率低的优点.     

无线网络最佳分组长度研究

为了解决无线分组网络资源利用率问题,在保证分组丢失率和延时等QoS指标前提下,确立了分组丢失率、延时、分组长度、利用度和缓存器容量之间的约束关系,给出了由分组开销、适配开销、纠错编码效率以及成帧效率所确定的网络复用效率．提出了在差错控制机制下,使无线网络资源利用率最大的最佳分组长度的计算方法和步骤．仿真结果表明,无线分组网络的最佳分组长度随分组丢失率的上升迅速减小,网络资源利用率也随之降低,此方法可用于业务分组长度可变的柔性网络．     

二层拓扑结构的Zigbee时间同步算法

为了解决大规模无线传感器网络中同步误差随跳距的累积问题,提出一种基于二层拓扑结构的时间同步算法.首先,通过根节点发送时间同步报文,沿二层拓扑结构从父节点到子节点传递时间同步报文;其次,支配节点根据同步报文到达时刻调整本地时间,更新并发送同步报文;最后,非支配节点根据同步报文到达时刻调整本地时间.依此类推,最终可实现所有节点的时间同步.应用结果表明,在由31个节点组成的无线传感器网络中,该算法的同步开销相比较于RBS算法减少了93%.而引起累积误差的关键路径长度相比较于连通支配集算法减少了50%.     

IEEE 802.11a DCF协议吞吐量与时延性能分析

为了准确评估IEEE 80211a系统性能,指导同层规划工作,提出了改进二维Markov模型. 从成帧效率和分布式协调功能（DCF）协议效率2个方面对IEEE 802.11a 无线局域网（WLAN）的性能进行分析,得出饱和条件下系统归一化吞吐率和平均分组时延,并以此为基础,给出了不同节点数条件下,基本接入模式和请求发送/确认发送（RTS/CTS）模式切换门限值,使网络性能达到最优.     

基于无线传感器网络的农用大棚数据采集

为了将无线传感器网络更好地应用于农业环境监测中,提出利用感知层簇头节点收集数据的一种方法,即让簇内的普通节点同时向簇头节点传送数据,从而对系统加以改进。通过OPNET软件对系统性能进行仿真,分析在相同的参数下网络趋于稳定的时间以及平均时延。仿真结果表明,相比于簇内的普通节点顺序向簇头节点传递数据,建立在新方法上的机制可以有效缩短系统趋于稳定的时间,并能明显降低系统平均时延。     

模糊综合评判的融合网络2种丢包原因区分

提出了基于Fuzzy综合评判的异构网络两种丢包原因区分算法,联合平均丢包率和包对探测帧的ROD,构造不同网络环境下的动态权重分布,从而采用Fuzzy综合评判模型对因无线误码造成的丢包和网络拥塞造成的丢包进行区分。与当前主要丢包区分算法不同,该算法不是简单地设置某一参数在不同丢包模式下的阈值,而是在变化的网络环境下,构建不同参数的动态权重,按照多因素综合评判原则以适应变化的网络环境,仿真显示,该算法在不同的网络条件下,具有更好的网络适应性。     

基于McWiLL的大范围多类型数据传输系统设计

为解决大面积范围内数量众多的灌溉机井水泵传感器网络中多种类型数据实时传输的难题,建立了基于McWiLL宽带无线接入技术的新型传感器网络。对该传感器网络各部分功能设计和网络规划进行了研究,并建立了小规模的实验网络;对该试验网络的覆盖范围、数据传输延时进行了测试,并与基于GPRS（Gerner-alPacketRadioService）的传感器网络进行了对比分析。结果表明,该传感器网络能采集并传输多种媒体数据、平均数据传输延时较GPRS网络缩短20％,最大数据传输延时缩短为GPRS网络的1／3,单基站网络覆盖范围约16km,很好地满足了设计需求。     

WTLS协议性能仿真

无线网络必然要与Internet结合,实现移动用户手机上网,对无线应用协议栈WAP中各协议的性能进行仿真就显得非常必要,该文基于对WAP协议栈中的WTLS协议的仿真,评估了WTLS协议;并利用OPNET软件对该协议建立网络拓扑、建立节点模型等,给出了WTLS协议在用户节点数、用户节点通话时间以及信道速率变化等方面的性能仿真结果,重点指标包括对需实时响应的信号有重要影响的分组延迟、响应延迟变化量及响应时间。