分布式测试系统同步触发脉冲传输时延的高精度测量方法

针对分布式测试系统中数据采集装置接收到触发指令的时延不同且未知而影响同步触发的问题,提出了一种实时在线测量触发脉冲传输时延测量模型和数据回传模型,以及基于延时链循环比较法的高精度时间间隔测量方法,实现了同步触发脉冲传输时延的精确测量,为后续同步触发误差的精确校准提供了高精度的时延数据。测试结果表明,该方法能实现分布式测试系统同步触发脉冲传输时延的高精度测量。     

车载自组织网络中的最小延时链路调度算法

为降低车载自组织网络中的信息传输延时,提高信息接收的及时性,构建车载网络中信息传输延时最小化数学模型。通过比较不同传输模式(包括直接传输、协作传输和多跳传输)下链路的信息传输延时大小,提出一种梯度投影算法解决多路径路由中信息传输延时最小化问题。源节点可通过此算法选择延时最小的传输方式,将信息逐级发送至目的节点。仿真结果表明,梯度投影算法具有较好的收敛性及较强的实用性。     

基于资源传输节点信息耦合度的链路预测方法

现有的基于资源传输的链路预测方法仅考虑了路径信息的影响,却忽略了拓扑信息耦合对资源传输的促进作用。鉴于此,提出了一种基于资源传输节点信息耦合度的链路预测方法。首先根据拓扑信息定义了节点间信息耦合度和资源传输的路径载重量,从两个角度分别对节点间的相似性进行度量;然后为保证融合的科学性,基于链路预测的AUC给出权重,定义了结合节点间资源传输路径载重量和信息耦合度的链路预测方法(TP);最后在6个真实网络上进行数值仿真对比实验,验证方法的可行性与有效性。结果表明,文中所提方法不仅具有更高的预测精度,而且鲁棒性表现良好。     

网络编码目的节点接收信息的同步算法

在线性网络编码计算过程中,信源产生的信息经过不同的路径进行传输,导致目的节点接收到不同延时的信号,会影响目的节点正确译码。在线性网络编码算法的基础上引入延时算子,用以同步经过不同路径的码字,使接收到的信息同步,达到正确译码的目的。     

工业无线网络链路选择与时隙分配的同步优化

以工业无线网络为研究对象,通过结合多链路路由算法和时隙调度算法静态优化无线网络的传输性能.链路选择用于优化网络的空间资源,时隙分配用于优化网络的时间资源,两者相互作用影响无线网络的传输性能.根据无线网络的传输特性给出多跳分级的无线网络模型,将分布式的工业无线网络系统层次化,减小无线网络节点之间联通的复杂性,并给出基于该模型的无线网路链路选择和时隙分配同步优化架构.针对这2个分属于空间和时间上的不同问题,采用链路染色方法进行标记,避免网路传输链路冲突问题;采用遗传算法隐并行性和组合优化解决链路选择和时隙分配的相互干扰;提出层次化的编码方案,并给出基于遗传算法双层编码方案使2类问题得以结合;给出基于遗传算法的同步优化策略并加以验证.实验结果表明:优化后的算法使得无线无线网络的采样率、数据平均延迟和节点负载性都得到进一步的提升.     

矿井救灾机器人通信系统设计

为实现救灾人员与机器人间的遥控以及数据（包括视频、音频等）的采集和传输,设计一个实用、可靠的通信平台．该平台能同时利用光纤和无线电波两种传输媒质实现双向通信,以提高系统可靠性和灵活性．具体讨论了通信系统的功能和构成,设计了接口电路,完成了数据复接和分接．该研究提出的无线多跳链路的全节点按比例定时交替传输方法,能实现传输速率比例可调的双向不对称传输．     

基于数据邮递的并行传输技术研究

针对目前在大型、分布式网络系统中数据存储节点数目巨大,需要多用户间数据交换时,经常发生传输等待、网路阻塞和系统死锁现象.本文提出基于数据邮递的并行传输中间件技术,在节点间建立数据邮递链路,实现分布式、多级网络中任意两个节点都可以实现数据交换.     

基于路径加权反馈的工业环网时钟同步方法

为了实现大规模环形网络系统中所有结点的高精度时钟同步,根据环形链路存在物理环路的特点,通过环形链路中的备用链路,由主时钟进行累积同步偏差反馈.基于该累积同步偏差和所有设备间时钟同步数据帧在环网中的传输时延,对累积偏差进行路径加权反馈,实现系统中所有时钟的偏差补偿,提高其同步精度,从而实现大规模工业环形网络的高精度时钟同步.在分析单跳同步偏差以及边界时钟累积同步偏差的基础上,得出基于路径加权反馈后所有设备的同步偏差,理论证明了该算法的有效性.进一步通过实验验证,该算法显著提高了环形网络时钟同步精度     

基于定位误差估计的锚节点布局优化

大多数现有研究忽略了室内定位系统的最佳锚节点布局问题,传统多边测量定位算法误差分析中,存在误差面积不规则、计算困难等问题,作者提出了一种实现最小定位误差的锚节点布局方法。使用几何分析和实验分析相组合的方法研究定位误差和锚节点布局之间的关系,通过几何面积关系精确计算了双锚节点定位误差,提出了一种新的误差上限估计方法,这一误差上限反映了锚节点的位置和锚节点处的误差,可以用于比较任意两个锚节点布局之间的最大误差,描述误差的立体分布。引入耗散均匀搜索粒子群算法(dissipative uniform search particle swarm optimization,DUPSO),提出了一种新的多锚节点空间布局优化算法,找到了一种可以最大限度减少最大定位误差的最优布局。为了验证本文方法适用于各种规则、不规则环境以及不同数量锚节点最优布局的求解,仿真实现了不同数目锚节点和不同环境下锚节点的最优布局,并对不同的锚节点布局方法进行了比较。实验结果表明,使用锚节点的最佳布局,室内定位系统可以获得更高的定位精度。本文的布局优化算法是通用的,在实践中具有可行性和有效性。     

一种无线传感器网络低延时信道接入协议

针对无线传感器网络S-MAC协议中的延时问题,提出并设计了一种新型的MAC协议——LD-MAC协议。该协议采用提前预约多跳传输节点的方法,实现数据分组的快速转发,减少数据分组在网络中的延时,在一定程度上解决了节点早睡的发生。同时由于数据分组的快速转发,减少了节点的能耗。仿真实验表明：LD-MAC协议能够较好地降低能量消耗和数据传输延时。     

基于Sink轨迹固定的异构延迟容忍网络数据传输机制

提出了一种基于sink简单固定轨迹的动态数据传输算法,算法由数据传输策略和队列管理机制组成,适用于异构延迟容忍移动无线传感器网络. 在每一次运动开始,首先判断节点是否可以直接传输消息给汇聚点,然后根据节点能量消耗和传输延迟计算出不同时刻各节点的传输概率,节点根据传输概率进行消息传输或转发. 队列管理则根据不同类型消息的生存时间和传输次数来决定对消息的转发和丢弃（被动或主动）. 实验结果验证了算法的有效性.     

大坝廊道无线传感器网络节点铺设方法

为了满足灌浆工程中智能化监控的要求,了解无线传感器网络在复杂环境下灌浆数据传输的质量情况,对2.4 GHz无线信号在大坝灌浆廊道中的传播特性进行了研究.利用现场实验测试网络性能,指出廊道环境、数据传输时延、多跳跳数及采样率对节点能耗和无线传感器网络链路质量的影响,并提出基于信号强度的、动态n值的线性节点铺设方法.该方法在链路质量降低情况下可通过铺设冗余节点和测试丢包率等方法调整节点位置,使链路快速得到恢复.通过能耗分析、丢包率测试、定位误差测量等实验对动态n值相对于固定n值在数据传输网络中的性能进行了分析.实验证明:在恶劣施工条件下,基于信号强度、动态n值的线性节点铺设方法适用于灌浆廊道通信.     

基于最大生存周期的无线传感器网络数据融合

针对无线传感器网络节点能量有限并且在进行信息传输时存在数据冲突、传输延时等问题,提出并设计了基于最大生存周期的无线传感器网络数据融合算法.该算法将均匀分布或非均匀的整个网络中的节点分成多个簇,并根据节点的位置、分布密度和剩余能量等信息选择传输数据的方式,从而形成传输数据的最短路径.根据集中式TDMA（时分多址）调度模型并运用基于微粒群的Pareto优化方法,使得网络在完成规定的信息传输时每个节点耗费的平均时隙和平均能耗最优.仿真结果表明,该算法不但可以最大化网络的生存时间,还可以有效地降低数据融合时间,减少网络延时.     

物联网中LEACH算法的研究与改进

针对物联网节点异构的特点,从时效性要求不同的角度出发,提出一种改进的LEACH路由分簇算法。在传送数据之前,要求节点发送代表数据缓急的脉冲,根据脉冲长度及频率得到节点时效性要求参数,结合参数的大小和传输的数据量,动态分配每轮数据传输的时隙,使得高时效性要求节点分配较长时隙,在相对较短的轮次内完成数据传输。仿真结果表明,高时效性节点优先得到资源,传送时延较小,特别在节点数目众多的条件下,节点的平均传送时延得到降低。     

一种基于二分图的移动网络预缓存机制

为了解决移动网络中高效部署缓存的问题,提出了一种基于二分图的内容预缓存机制,在选择内容预缓存的节点时,不仅要考虑该节点上的内容热度,还要考虑该节点与其他节点之间的链路状态,用以选择对内容热度最高、网络状态最好的节点来预缓存内容,从而提高内容分发效率.仿真结果表明,该方法可以有效地提升缓存空间的利用效率,降低内容传输时延,增强用户体验.     

无线传感器网络数据信道BCH码编译的设计

针对无线传感器网络节点间的信道数据传输,研究了传感器采集数据的发送、处理和接收过程,进行信号的有效传递,并实现无线网络对特定区域的监测.设计中的传输信道编码采用BCH码编译,以时域迭代算法结构校检编码,自动地纠正传输中的错误信息,并达到信道编码较低的误码率,实现了网络节点间数据的有效传输.     

保证高可靠度和低传输开销的DTN拓扑控制

由于时延容忍网络中复杂的环境可能导致网络节点失效或链路故障,再加上节点的持续移动和链路的间歇连通,都给网络可靠拓扑控制带来挑战．为解决这些问题,基于时空图提出了有效的可靠拓扑控制方案．该方案适用于节点周期性运动的卫星网络、星际网络等时延容忍网络．首先将网络拓扑转化为时空图;然后定义了网络的可靠拓扑控制问题,拓扑控制保证在网络连通的条件下,寻找网络中任意节点对的最可靠路径,并最小化网络的传输开销;最后提出了两个算法来解决此问题．仿真验证了提出的方法既能保证网络的可靠性,还能降低网络的传输开销,从而说明提出的拓扑控制方案适用于拓扑周期性可预测的时延容忍网络．     

基于图信号处理的传染病传播预测方法

针对现有传染病传播预测模型存在未充分考虑数据的内在关联性的问题,采用图多项式-向量自回归(GP-VAR)模型对传染病的传播进行预测, 并提出新的用于模型参数估计的优化方法. 将传染病发病地区建模为图节点, 并根据地区间的距离信息和人群流动情况确定节点间的边及其权重, 以反映传染病传播过程中的空间关联性. 将不同时刻的感染疾病人数建模为时变图信号, 使用GP-VAR模型对时变图信号在图上的演变过程进行预测, 并设计一种最小二乘(LS)优化方法对GP-VAR模型的参数进行估计. 仿真实验结果表明, 与现有的预测方法相比,所提方法能够更好地考虑到数据在空间维的相关性和时间维的演变特性, 更加准确地刻画传染病的传播特性, 且具有普适性, 预测效果更好.     

基于密度聚类的容迟网络路由协议

为了克服现有容迟网络消息冗余副本过多,数据传输时延较大的问题,对基于历史预测的Prophet路由协议进行优化,提出基于密度聚类的路由协议,采用聚类分析理论和生灭过程理论,准确构建和维护密度聚类簇,使网络中的消息副本得到实时控制.在此基础上,提出基于Q学习的随机线性网络编码策略,采用增强学习领域中的值函数估计法,通过中间节点高效获得线性独立的编码包,以提高网络编码效益.仿真实验结果表明,相比Epidemic和Prophet路由算法,该算法可以获得较高的消息投递率;在有足够缓存的情况下,数据传输时延得到了很好的控制,对容迟网络具有较强的动态适应性.     

基于超限快速决策树的链路质量评估

为了准确、快速评估无线传感器网络的链路质量,提出了基于改进超限快速决策树的链路质量评估方法.通过分析不同时间段内物理层参数与包接收率之间的关系,选取接收信号强度指示均值、链路质量指示均值以及信噪比均值作为链路质量参数;采用依据包接收率划分的链路质量等级作为评价指标;基于超限快速决策树评估链路质量,采用基尼指数作为决策节点的启发式度量,并依据决策节点的高度改进决策节点寻找最优属性样本数的计算方法.室内、走廊、停车场3种场景下的实验表明,与模糊逻辑、快速决策树、超限快速决策树等方法相比,提出的方法具有较好的评估准确率和更低的时间复杂度.