一种带内全双工无线网络MAC机制及性能分析

在带内全双工无线接入点与半双工用户的无线网络中,当接入点发起信道接入请求时,数据传输阶段接入点的同频上行链路将处于空闲状态,此时网络吞吐量仅相当于半双工模式．针对上述问题,提出一种新的媒体接入控制机制,可通过一次信道接入建立非对称带内全双工双向链路．无论接入点还是用户接入信道,该机制均能够保证接入点与两个用户进行同时同频上下行数据传输,提高了网络吞吐量．通过构建Markov模型分析非对称带内全双工-媒体接入控制的吞吐量性能．结果表明,非对称带内全双工-媒体接入控制与请求发送／允许发送机制相比,吞吐量提高了近1倍．     

基于有界增长图的无线传感器网络虚拟骨干形成算法

提出了基于有界增长图的虚拟骨干近似形成算法(VBF).算法采用网络划分机制构建极大独立集,使用染色过程形成簇图;以2分离集合子集递归计算(1 ε)近似局部最小支配集,合并局部最优解构造全局最优解:然后调整簇头传输范围直接以全局最优解形成最小近似连通支配集,无须加入网关节点,降低计算开销.构造的连通支配集具有常量扩展因子和常量度,并且算法运行时节点仅需直接邻域信息.理论分析和仿真比较证明了算法的正确性和有效性.     

基于SQLite的煤矿安全监控数据库研究

针对煤矿安全监控系统的需求、现场数据的重要性及现场数据在煤矿安全监控系统网关中存储的必要性,在综合考虑网关存储空间大小限制和嵌入式数据库是否易于使用等因素的基础上,分析了在煤矿安全监控系统网关中用嵌入式数据库存储现场数据的优点,实现了在基于ARM-LINUX架构的网关中应用嵌入式数据库SQLite存储现场采集的数据.     

WSN中基于能量代价的能量优化路由算法

针对无线传感器网络路由算法中的节点能耗问题,提出了一种基于能量代价的能量优化路由算法。算法综合考虑数据传输中节点能耗的有效性和均衡性,设计了一种新的能量代价函数,实现了二者的优化匹配。传感器节点按此函数计算前向部居节点的能量代价,选择能量代价最小的节点作为下一跳。算法基于部居节点信息进行路由选择,具有较低的计算时间复杂度。最后,对路由算法的性能进行了仿真分析,并与典型的路由算法进行了对比,结果表明,本路由算法能够有效延长网络生存时间,节约并均衡节点的能量消耗。     

基于VxWorks的矿井多功能接入网关

针对目前矿井监测监控系统互不兼容的局面 ,设计并实现了矿井多功能接入网关 ,支持Internet接入和Web浏览管理功能。阐述了系统结构原理 ,以及如何在实时多任务操作系统VxWorks环境下进行程序设计的要点     

一种稀疏度自适应超宽带信道估计算法

针对在超宽带信道估计中应用压缩感知理论需要预知信道稀疏度的问题,利用超宽带信道在时域上的稀疏性,将信道估计问题转化为压缩感知理论中的稀疏向量重构问题,提出了稀疏度自适应正则化压缩采样匹配追踪（SARCoSaMP）算法。该算法在压缩采样匹配追踪（CoSaMP）算法的基础上,引入自适应和正则化方法,自动调整所选原子数目,逐步逼近信道稀疏度K,在稀疏度未知的情况下精确地实现信道估计。仿真结果表明,该算法可有效应用于超宽带系统的信道估计,并且其性能明显优于CoSaMP算法和稀疏自适应匹配追踪（SAMP）算法。     

基于μC/OS-II智能公交系统终端设计与实现

为了促进公交系统的规范管理,实现公交系统的远程监控,设计了一款基于STM32F103VCT6和μC/OS-II嵌入式实时操作系统的智能监控终端。详细分析了系统功能并给出系统总体设计方案,介绍了各个功能模块的原理及具体实现,具体说明了μC/OS-II操作系统下,系统内核中多任务的切换及实现。测试结果表明,该系统通过GPRS业务平台的数据的实时采集与传输,达到了公交车辆的远程监控功能。     

基于CAN总线的煤矿实时通信协议研究

根据煤矿监控系统中周期数据和非周期数据对时间的不同要求,在CAN总线非破坏性优先权逐位仲裁规则的基础上,提出一种节点传递法则,有效地减小数据碰撞的概率,解决帧传输延时的不确定性,提高信道的使用率和传输数据的实时性,介绍该实时通信协议,给出例外事件的处理方法,讨论并分析帧最大传输延时的具体计算方法。     

面向煤矿工业以太网的混合调度方法仿真研究

煤矿监控信息的数据传输存在实时性要求多样和不对称的问题.针对目前煤矿工业以太网的冗余环型网络结构,提出在交换机中对不同类型的数据采用混合调度方法.在IEEE802.1p协议的非抢占式优先级调度方法的基础上,对于同等优先级的数据采用EDF调度方法;同时基于网络演算方法分析计算了煤矿工业以太环网中数据传输的最大端到端延时.理论计算分析和仿真试验的结果比较表明,提出的混合调度方法降低了实时数据的传输延时,保证了实时数据的优先传输,对煤矿安全生产有重要意义.     

基于μC/OS-Ⅱ智能监控分站节点的设计

为了提高井下安全系统分站节点的监控性能,利用μC/OS-Ⅱ在ARM Cortex-M3硬件平台上开发设计基于CAN总线的矿用分站节点,实现了井下环境参数的实时监测,同时可连接控制设备实现实时智能控制,并可通过安全可靠的CAN总线与中心分站通信.节点采用多路开关实现多路多种信号的智能采集,提高了节点的智能化.软件设计采用多任务和优先级抢占调度机制,实现任务问的并发运行,保证了系统的实时性和可靠性.采用数字滤波技术,减少了数据采集的误差.