节点两次抛洒的无线传感器网络能耗平衡策略

针对无线传感器网络中的“能量空洞”问题,提出了一种将传感器节点分两次抛洒的能耗平衡策略。基于圆形区域网络的多跳传输方式,分析了无线传感器网络的能耗模型,并在各圆环内对传感器节点进行不均匀抛洒。为了克服节点密度较大圆环采集数据的冗余性,首先在各圆环内等密度抛洒只具有传感功能的节点,第二次抛洒的节点仅作为中继站向相邻圆环转发数据,根据节点平均能耗相等的原则,确定各圆环内的中继节点密度。传感节点和中继节点分别进行抛洒,不仅节省了硬件成本,而且减轻了网络的传输负载。仿真结果表明,该策略能够有效平衡节点能耗,缓解能量空洞问题,从而延长无线传感器网络的生存时间。     

Hub:一种无线传感器网络分级能耗平衡方案

针对现有无线传感器网络能耗平衡技术主要侧重于局部负荷分担的问题,提出了一种新的能耗平衡方案.应用感知相关原理和信息梯度的概念实现聚类,并建立类内传输路径;采用逐跳转发和直接转发相结合的混合传输模式,降低同一类内传输路径上不同节点间的能耗不平衡,通过相邻路径间的数据转发,降低类内路径间能耗差异;通过在多条路径中选择高残余能量路径实现类间能耗平衡.仿真结果表明,采用本方案能够有效降低无线传感器网络全网的能耗差异,延长网络寿命;同时本方案对由于不同事件源的活动性差异引入的网络负荷不均衡性具有较强的平抑作用.     

基于多节点协作的认知WSN能耗优化算法

针对节点能量受限的认知无线传感器网络,该文研究了多节点认知无线传感器网络中基于节点机会协作的能耗问题.该文首先推导了节点传输能耗解析式与采用二进制相移键控调制时汇聚节点误码率闭式解,并基于能耗最小化原则对协作节点集进行优化,从而得到在传输距离一定时,基于能耗最小化与最佳协作节点集合的认知无线传感器网络节点误码性能.仿真...     

一种改进的能量多路径路由协议

以优化无线传感器网络的传输路径、延长网络寿命为目标,在已有的能量多路径路由协议的基础上,提出了一种改进的能量多路径路由协议。为了达到更佳的传输效果,该协议综合考虑了通信路径上的消耗能量、剩余能量和跳数。理论分析表明,该协议既能使数据传输均衡消耗整个网络能量,延长网络的生存期;又能减少网络的传输时延,提高传输效率,使有限的资源得到充分利用。     

干扰抑制的WSN传输功率自适应控制技术

能耗受限是无线传感器网络(WSN)应用的主要特征之一,为了降低能耗,最直接的方法就是降低传输功率,然而由此带来的重传问题往往会适得其反。如何选择最优的功率一直是无线传感器网络研究中的热点。本研究提出了一种考虑能耗和干扰的无线传感器网络功率控制技术。基于几何理论计算出考虑干扰下的节点发送最优功率,使得网络在保证链路可靠传输的同时减小了发送功率,从而节省节点能量。仿真结果表明,本研究的方法在能量和吞吐量上都有显著提高。     

能量高效均衡的动态分簇路由设计

针对无线传感器网络中存在的能量空洞现象,基于能量高效均衡的思想提出了一种新的动态路由非均匀分簇算法,在均匀间隔圆环的网络模型中,通过分析单跳和多跳的能耗划分网络,并计算网络全局能耗得出最优簇首个数,从而构建非均匀分簇网络,以解决能量空洞现象.在数据传输阶段,簇首节点综合考虑能耗和剩余能量,依概率选择下一跳节点.仿真实验结果表明,该算法有效地延长了网络的生存周期.     

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.     

多监控任务移动传感器网络高效数据路由协议

在多监控任务移动传感器网络中,不同的监控对象对数据传输实时性有着不同的要求。为满足监控数据不同的实时性要求,提出了既能满足软实时监控要求,也能满足硬实时监控要求的多级分层实时数据路由协议MRDR（layer-based multilevel real-time data routing protocol）。MRDR协议将分层机制引入移动传感器网络,将网络分成宽度相等的若干圆环。对具有实时性要求更低的普通事件消息,MRDR在消息失效前以尽量低的能耗将消息转发至sink节点。对于实时性要求更高的紧急事件消息,MRDR让消息以层间多跳方式实时传输到sink。同时,针对硬实时路由过程中的节点空洞问题,提出了消息回传机制,使得紧急事件消息能绕过节点空洞并最终传输至sink。最后,为降低网络中的消息冗余,设计了消息队列管理机制,给出了队列满时的消息丢弃原则。为评价算法性能,仿真实验对比了MRDR与其他3种算法在网络寿命、数据传输成功率与消息平均延迟方面的表现,结果验证了算法的有效性。在不同的网络环境下,MRDR算法能有效适应多监控任务移动传感器网络,满足具有不同实时性要求的不同消息的传输要求。     

采用粒子群优化的WSN非均匀网格划分机制

为了均衡消耗网络能量,提出了一种采用粒子群优化的无线传感器网络非均匀网格划分机制(NuGPM).将网络分为k层,相同层的网格长度相同,不同层之间的网格宽度不同,且离基站越近的层其网格宽度越大,采用粒子群优化算法搜索各层网格的最优宽度组合.该机制能使离基站越近的网格拥有越多的节点,从而拥有越多的能量转发上层网格的数据,进而改善基站附近的"热点"问题.仿真结果表明,NuGPM能均衡消耗网络能量,有效改善基站附近的热点问题,延长网络寿命.     

基于能量平衡的无线传感器网络分布式成簇机制

针对资源有限的无线传感器网络目标跟踪问题,采用一种基于能量平衡的最优分布式成簇机制,为此引入了基于节点剩余能量标准差的能量平衡指标,将其转化为多目标约束优化问题,并采用二进制粒子群优化算法求取最优解.Matlab仿真结果表明,与基于能耗和扩展卡尔曼滤波的成簇机制相比,采用基于能量平衡的最优成簇机制能在保证跟踪精度和能量平衡的前提下,提高网络寿命近2倍,从而有效地延长了网络寿命.     

Single-fed low-profile dual-band circularly polarized antenna

In order to reduce the profile of the multi-layer structure and the complexity of the power dividing network of the dual-frequency dual-fed circular polarized (CP) antenna, a dual-band circularly polarized microstrip antenna is designed with a single-fed single-layer structure. It has two types of pattern of omnidirectional circular polarization and broadside circular polarization in two operating bands. A combination of an Alford loop and a shorting metallic cylinder loaded in the center of the patch is uesd to excite omnidirectional circular polarization in the low operating band; and a circular patch with a pair of symmetric rectangular slots is adopted to obtain circular polarization in the high operating band. The antenna prototype is fabricated and measured. Measured results show that the designed antenna has impedance bandwidths of 75％ (242～261GHz) and 103％ (332～368GHz) (reflection coefficient<-10dB). Axial ratio (AR) bandwidths are 4％ (244～254GHz) and 23％ (346～354GHz) (AR<3dB), respectively. The gain variations within two operating bands are less than 04dB. This antenna can be applied to the 25／35GHz frequency band of Worldwide Interoperability for the Microwave Access (WiMAX) system.     

TM01 multimode coupler

The methodology for designing a TM₀₁-mode coupler is presented which operates in two removed bands. The coupler consists of two parts: a coupler main body and a synthesizing network. The former separates the two bands and the latter works in the lower band to separate the transmission and reception of circular polarization from linear polarization tracking. The paper covers the design principles as well as a Ka-band example with good experimental performance.     

用于卫星导航终端的多频段层叠结构圆极化微带天线设计

针对多频段信号卫星接收天线,采用层叠微带和多级Wilkinson功分移相馈电网络结构,运用二点和四点馈电技术实现圆极化,设计了一种可用于3种卫星导航终端的新型多频段圆极化微带贴片天线。天线可工作于北斗一代的S频段,北斗二代的Bl和B2频段,Galileo的E5和E2-L1—E1频段以及GPS的u和L5频段。对天线模型及版图进行仿真的结果表明,该天线在各工作频段内反射损耗均小于-10dB,所有工作频段都具有良好的右旋圆极化性能和辐射特性。     

平面印刷单极子天线频带抑制技术的应用

为克服无线通信系统间相互干扰,采用频带抑制技术对共面波导馈电圆形单极子天线进行改进,设计出一副具有双阻带特性的超宽带天线和一副用于无线局域网/全球微波接入(WLAN/WiMAX)系统的三频段天线.通过在圆形贴片底端加载两条多边形槽线,实现了3.29～4.00 GHz和5.29～6.00 GHz抑制频段的超宽带天线,阻带覆盖了WLAN/WiMAX应用频段.在三频段天线的设计中,综合采用五边形槽线、调谐枝节和扇形槽加载技术,对频带进行阻断和控制.实测三频段天线的工作频带为2.25～2.80 GHz、3.3～3.8 GHz和5.1～5.9 GHz,覆盖了WLAN/WiMAX系统的应用频段,并在其余频段具有良好的频带抑制特性.所设计的两幅天线均具有可调的工作频段,适合复杂环境中对无线通信系统相互干扰的抑制.     

红外隐身飞机光谱探测的谱带性能分析方法

The performance of the selected bands in stealth aircraft target multi-spectral detection is hard to analyze and evaluate. A unit energy spectrum detection system is designed to analyze the selected detection band, demonstrating the availability of the selected detection bands. The selected narrow band receives less energy than the traditional wide band, while the signal itself can not represent the performance of target detection. By analyzing the unit energy spectrum detection principle and considering the alternative model of the system signal, the model of the wave quality factor is established to objectively analyze the performance of the selected band in different visibilities, cloud backgrounds and detection ranges. The result shows that the unit energy detection system can analyze each band detection objectively and accurately. At the same time, it also gives a clear and intuitive display of the jitter property while using it in different cloud backgrounds, proving that the detection effect of the narrow band is superior to the wide band and consistent with the theoretical study.     

多模导航系统的接收天线的设计

在多模导航系统接收机中可以用一个宽带天线来覆盖所有频段,实现导航信号的共同接收。平面螺旋天线具有很宽的工作频带,在现代通信领域应用越来越广。由于在宽频带内实现匹配较难,天线效率不高,尤其低仰角增益不高,限制了其在导航系统中的应用。文中设计的平面阿基米德螺旋天线采用了自互补结构,加入了反射腔和吸收电阻,有效地改善了辐射及宽带匹配特性,并在低仰角也达到了增益要求。因此它可以作为多模导航系统的接收天线。     

一种能量有效及负载均衡的Ad hoc路由协议

移动Ad hoc网络是能量受限系统,节点由电池供电,因此减少移动节点电池能量消耗,延长网络总的生存时间,已经成为评价路由协议性能的重要指标,但IETF的MANET小组提出的几种经典的路由协议,是最小跳数路由,没有考虑能量因素.针对这个问题,提出了Ad hoc网络中基于AODV能量有效、负载均衡的按需路由算法.新协议根据节点的剩余能量和节点当时的负荷情况,决定节点接入路由的延迟时间,从而使剩余能量较多和负载较轻的节点能够更快地接入路由,使网络中的能量消耗更公平,负载更均衡,使数据流不在某些路段上过于集中.仿真结果表明改进的协议和原协议相比,降低了端到端的延时,提高了网络吞吐率,延长了整个网络的生存时间,提高了整个网络的性能.     

圆盘单极超宽带天线特性研究

随着超宽带通信和软件无线电技术的深入研究,宽频带与小型化成为当前天线研究领域的热点.圆盘单极天线是一种小型化、馈电简单的超宽带天线.对其进行了详细分析,给出了这种天线的设计方法,讨论了天线尺寸对于其阻抗特性和辐射性能的影响;通过基于时域有限积分法的软件包进行了仿真计算,得出了该天线具有大约30个倍频程的阻抗带宽和方向图带宽,群延时接近常数,并测量了它的阻抗特性.研究结果表明:圆盘单极天线不仅在频域具有超宽带特性,而且具有稳定的相位中心,适合作为时域通信系统天线.     

从上海餐饮业的发展看品牌战略

近年来,上海的餐饮业发展较快,出现了投资多元化、市场细分化、网点商圈化、业态多样化、菜肴特色化、发展集约化等特点。随着个性化消费浪潮的出现,上海餐饮业竞争已从质量竞争、价格竞争向品牌竞争过渡。品牌对餐饮企业生存和发展具有扩散效应、持续效应、放大效应和刺激效应。品牌的内涵在于其价值、文化和个性。实施品牌战略是一个系统工程,它涉及资源配置、结构调整、技术进步、经营管理等方面,因此,要研究消费观念、消费结构、消费规律、餐饮业态和营养策略的变化;同时,要注重特色、注重创新、注重绿色、注重文化,形成一批具有鲜明的上海地方文化特征和现代都市气息的餐饮品牌。     

爆心距对爆破振动信号频带能量分布的影响

根据爆破振动信号具有短时非平稳的特点,利用小波包分析技术对满足分析要求的多段微差爆破振动信号的能量分布特征进行研究。首先,简略地介绍了小波变换与小波包分析的特点。其次,基于MATLAB对爆破振动信号进行小波包分析,得到了爆破振动信号在不同频带上的能量分布图。最后,总结了爆破振动信号频带能量的分布规律,重点探讨了爆心距对爆破振动信号频带能量分布的影响。结果表明,爆破震动信号在传播过程中,其主振频带有往低频发展的趋势,且宽度增加。