一种基于OFDM的无线传感器网络PAPR减小方法

无线传感器网络(WSNs)集数据采集、处理和通信于一体,在进行大流量媒体信息采集和传输时,采用超宽带技术(UWB)能有效降低WSNs系统功耗并可以方便与其他系统兼容,并较好适应不同的环境;但是超宽带信号使用OFDM调制技术完成信号传输时,会带给系统较高的峰均功率比。提出一种反转双曲正切脉冲成型技术,通过数据与成型矩阵求积,实现子载波符号间的相关性,进而减小系统峰均功率比。文中给出了采用多载波实施设计的方案并进行验证,通过互补积分函数(CCDF)和误码率(BER)指标的对比发现,该方案能得出降低4 dB的效果,证明该方法切实可行。     

无线通用串行总线的并行基带处理架构

无线通用串行总线系统是实现在基于多频带正交频分复用(MB-OFDM)技术的超宽带无线电平台。系统的硬件实现通常需要非常高的时钟频率,导致芯片中硅晶体数量使用的增多和电能消耗增大,从而增加设备的成本。并行基带处理架构的设计使时钟频率降低一半的同时,能完成正交频分复用基带的高速编解码,并使无线通用串行总线系统在超宽带信道中实现了480 Mb/s的传输速率和4 m的传输距离。     

一种无线传感器网络中的定位精度改进方法

无线定位是无线传感器网络的一个重要应用,但目前仍然存在着定位精度不高、定位性能差的问题。通过针对TDOA(Time Difference of Arrival)/AOA(Angle of Arrival)混合式方法定位的超宽带(Ultra-Wideband)无线传感器定位系统,提出利用迭代去噪和卡尔曼滤波器的混合式处理方法。在数据处理层面上改善系统的定位性能,从而提高定位可靠性。现场试验的数据表明该方法确实可以改善系统的定位效果。     

无线通用串行总线的信道状态信息提取和处理

无线通用串行总线(W-USB)是基于超宽带(UWB)无线电平台的多频带正交频分复用(MB-OFDM)技术的系统应用。在接收机进行基带信号处理过程中,利用最小二乘估计均衡方法从系统的信道估计序列中快速地提取有效的信道状态信息,并把提取的信道状态信息按比例调节双载波解调器输出的软比特值。实验结果证明,利用信道状态信息调节解调输出的软比特值能提高接收端的解码纠错能力,从而提高系统性能。     

多频带OFDM系统的分析和仿真

该文分析和仿真了新一代宽带无线移动通信网络中的多频带OFDM系统。参考超宽带技术的标准,采用MATLAB工具分析和仿真多频带OFDM技术中的子频带,并提出了自适应子频带选择算法。通过仿真和分析,可以看出多频带OFDM系统的信号发射和接收功率都比较低,自适应选择频带来避免信号干扰,提供良好鲁棒干扰与共存性能,抗多径能力强,应用前案广泛。     

无线传感器网络的MAC协议研究

随着无线通信和电子技术的进步,传感器网络在医疗、军事等领域内有着广泛的应用前景。介质访问控制(MAC)协议是一项构造底层基础网络结构的重要技术。在传感器网络中,它的主要功能是为数据传输建立连接以及在各网络节点间合理、高效地分配通信资源。本文说明了MAC协议的设计要点以及协议分类,并详细分析了现有的各种传感嚣网络MAC协议。     

超宽带无线传感器网络研究与实现

在简要介绍无线传感器网络体系结构基础上,比较了超宽带无线电与其他传统正弦无线电的优点,并得出超宽带无线传感器网络的优势,给出了一个超宽带收发信机的传感器节点设计.     

基于MB-OFDM UWB的短距离无线多媒体传输

超宽带（UWB）是实现高速无线个域网（WPAN）多媒体传输的关键技术。UWB以超短周期脉冲进行调制，并使用超宽的RF频谱带宽传递数据，可通过重叠的原则共享已占用的频谱资源；其具有频谱利用率高、抗多径衰落能力强、发送功率极小、系统安全性好等特点。UWB可为消费类电子设备提供高速无线连接解决方案，使视频连接和桌面应用等能在通用射频平台上运行。因此，研究UWB的标准化、产品化与市场化进程，剖析其主流技术。对于制订我国相关标准，促进UWB技术与系统产品在中国的发展和实施，具有积极的现实意义。为使UWB主流技术能被进一步了解，在跟踪研究UWB标准化的基础上，分析了作为国际上第1个商用UWB标准的多频带正交频分复用（MB—OFDM）方案的原理与技术特征，并阐述了基于该方案的无线多媒体超宽带（WiMedia UWB）平台与应用环境，产品整合进展及应用前景．     

一种新型的无线传感器网络能效路由算法

为了解决重复分簇而加剧能量消耗的问题,提出了一种新的无线传感器网络能效路由算法——基于簇树的非均匀分簇路由算法（UCCT）。该算法分为两步。第一步,划分网络区域为面积不相等的两个区域,对每个区域内的节点集,利用K-中心算法确定其质心节点;以每个质心作为一个簇,计算其中继能耗开销;确定各簇间的通信路由。第二步,利用线性规划方法来确定非质心节点所属的簇,选取各簇中剩余能量最高的节点为相应的簇头。该算法的特点是无须重复分簇。仿真结果表明,与ANRB相比,采用UCCT进行通信路由,无线传感器网络的寿命延长10.97%,数据吞吐量提高了13.09%。     

一种无线传感器网络定位问题中的分簇算法

本文提出一种用于平面无线传感器网络定位的分簇算法.首先,锚节点根据地理位置划分感知区域;然后,通过拓扑发现过程和锚节点问的信息交换,实现锚节点对周围网络拓扑的感知;最后,根据就近原则将所有未知节点分配到以锚节点为边缘的各个子区域中,而分配到各个子区域中的未知节.点和边缘的锚节点,则构成网络中的各个簇,并由每个簇的主节点保存本簇内全部拓扑信息.该算法可以实现多跳节点的分簇,并且具有较小的通信量,可用于多种基于分簇的分布式定位算法中,有助于解决大规模无线传感器网络的定位问题.仿真实验结果显示,在锚节点按网格分布和随机分布两种情况下,该算法都可以得到良好的分簇结果.     

无线传感网络交叉覆盖节点路由删除仿真研究

针对无线传感网络中节点的覆盖范围较小,删除无用路由所用时间较长,导致网络覆盖率低和路由删除效率低的问题,提出无线传感网络交叉覆盖节点路由删除方法。建立节点覆盖模型,在节点覆盖模型的基础上将无线传感网络的覆盖率和连通性当做综合评价函数,构建无线传感网络交叉覆盖节点优化布局的数学模型,并采用罚函数结合无约束优化模型代替传统约束优化模型。运用自适应遗传算法求解无约束优化模型,实现无线传感网络中交叉覆盖节点的优化布局,进而删除无线传感网络中存在的无用路由。分析实验结果得出,所提方法的网络覆盖率高、路由删除效率高,说明所提方法实际应用性强。     

一种混合轻量型无线传感器网络公钥密码方案

将基于身份的公钥机制与轻量级CA(Certificate Authority)思想相结合,构建了一个基于身份及轻量级CA混合模型的传感器网络密码方案。该方案既克服了基于身份公钥机制中的第三方密钥托管问题,又简化了基于传统证书机制中产生、验证及管理公钥的复杂性。分析表明,方案可使公钥产生轻量化,公钥验证轻量化,密钥管理无需证书,且安全性高,可抵御无线环境下易于实施的多种攻击,适用于保障资源受限的无线网络中数据的机密性、完整性和不可否认性。     

无线传感器网络覆盖优化仿真研究

研究无线传感器覆盖(WSN)优化问题,由于网络传感器节点分布不均匀,又存在冗余等问题。传统WSN高密度部署方法,节点分布极不均匀,节点覆盖区域之间的重复率高,节点浪费严重,导致网络覆盖率低、成本高。为了提高无线传感器网络的覆盖率,提出一种混沌粒子群优化算法(CPSO)的WSN覆盖优化算法。首先以提高网络覆盖率为优化目标,建立WSN覆盖优化数学模型,然后通过粒子间协作进行求解,并对粒子群混沌扰动,保持粒子多样性,从而得到最优网络覆盖。仿真结果表明,相对于其它覆盖优化算法,CPSO能够以较少传感器节点获得较高网络覆盖率,提高了网络通信效率,降低网络成本。     

一种改进的室内wsn仿真模型

针对室内无线传播模型具有多径传播效应的特性和无线传感器网络协议栈的特点,提出了一种改进的室内无线传感器网络仿真方法。方法使用阴影模型模拟室内无线传播模型的多径传播效应,结合常用的无线传感器网络节点芯片的性能参数预测出无线信号在室内的实际传输距离,并在NS2中以该无线信道模型为基础,以无线传感器网络协议栈为标准,建立了一个改进的室内无线传感器网络仿真模型。仿真模型的测试结果表明该模型在数据包投递率及网络剩余能量的比率上与实际室内无线传感器网络的性能相似。证明建立的模型能为室内无线传感器网络的实际布网和应用提供可靠的依据。     

无线传感器网络中的隐私保护研究

随着无线传感器网络的广泛应用,安全问题发生变化,通信安全成为重要的一部分,隐私保护日渐重要。首先分析了无线传感器网络的通信安全特点、通信安全的需求、面临的保密性威胁及攻击模型。最后,基于对无线传感器网络隐私保护问题的分析和评述,指出了今后该领域的研究方向。     

一种无线传感器网络双向认证协议设计及证明

构建了一种适用于无线传感器网络的用户与传感器节点间的双向认证协议。分析表明,协议所用算法克服了基于身份公钥的机制中第三方私钥托管问题,并简化了传统基于证书的机制产生及验证证书的复杂性。系统初始化完成后,用户与传感器节点间的双向认证无需可信第三方参与,认证协议简单高效、通信量少。采用BAN(Burrows-Abadi-Needham)逻辑证明协议的完备性、正确性及安全性。     

无线传感器网络仿真系统的设计与实现

无线传感器网络是一个新兴领域,其面向应用的特点使其区别于现有的通信网络.为有效和快捷地展开无线传感器网络的研究,在离散事件仿真原理和面向对象技术的基础上,该文提出一个无线传感器网络仿真系统,从系统结构框架、类的设计及软件模型、仿真机制方面多层次多角度地对该系统进行了描述,并采用C＋＋和Matlab编程语言予以实现.该系统具有开放式、模块化、易扩展的特点,它的设计和实现对于推动无线传感器网络技术的研究有着积极的意义.     

无线传感网络低空干扰下的通信优化模型仿真

准确分析无线传感网络低空干扰程度与通信能力的关系,可以进一步保证网络的安全与稳定,并对通信过程进行优化.无线传感网络在低空干扰下,干扰程度呈现关联无序变化,导致网络通信能力的变化也呈现极强的非线性.传统的关联建模方法对无线传感网络低空干扰下的通信优化建模时,模型受到这种随机变化的冲击,很难正确反映无线传感网络的通信优化效果.提出一种基于数据融合算法的无线传感网络低空干扰下的通信优化模型.模型考虑无线传感网络低空干扰因素的非自由空间描述无线传感网络,获取相应环境下无线传感网络低空干扰程度参数值,通过节点数据适应度运算方法,针对不同的低空干扰程度参数,塑造网络通信所需的适应度函数,修正低空干扰产生的误差,实现优化建模.仿真结果说明,通信优化模型在网络能量消耗、网络延时率和误码率等三个方面的通信优化建模性能都优于传统模型.     

无线传感器网络分布式调度方法研究

无线传感器网络(Wireless sensor network, WSN)是一个资源受限的网络系统.已提出了多种调度方法来提高网络性能. 本文归纳了WSN分布式调度方法的设计原则和分类方法,并按调度对象对调度方法进行了分类讨论. 详细论述了一些典型调度方法的内在机理,分析了每一类调度方法的特点. 对这些调度方法的设计目标和性能特点进行了对比.最后总结了WSN分布式调度方法的研究现状, 提出了该领域今后发展需要关注的重要因素.     

基于模糊数学的无线传感网络鲁棒性检测

网络鲁棒性检测是一个涉及众多因素的一个综合的分析过程,鲁棒性分析中涉及到多属性随机分析过程,传统的无线传感网络鲁棒性分析模型假设全部节点的权重相同,未对节点间的差异特征进行分析,造成不能对相关的分析指标进行量化分析,无法获取准确的鲁棒性检测结果.提出一种引入模糊数学理论的无线传感网络鲁棒性检测算法,采用模糊综合评价法对网络节点不同的鲁棒性评价指标进行量化分析,根据模糊分析的结果,提取信息向量,组成一个模糊子集,完成细化检测.仿真结果证明:改进后的算法依据层次性角度分析了复杂的随机性因素,能够准确检测无线网络的鲁棒性,具有较高的网络鲁棒性检测性能和较强的应用性.