无线传感器网络与IPv6网络的互联方式研究

如何实现无线传感器网络(WSN)与TCP/IP(v6)网络的互联是当前的热点研究方向之一,全IP互联方式是当前讨论最为激烈的焦点问题.在WSN内部是否需要采用IPv6,是WSN协议设计需要回答的一个基本问题,其结论将在很大程度上影响今后WSN协议发展的基本走向.本文首先介绍了WSN与IPv6网络互联的各种方式,然后重点对采用全IP互联方式的必要性以及需要解决的关键技术问题进行了分析探讨,分析结果表明:全IP方式是实现WSN与IPv6网络互联的一种非常重要的思路,值得进行深入研究.     

无线传感器网络MAC协议研究

本文首先从应用需求和业务特性两方面分析了无线传感器网络MAC协议设计面临的挑战.然后,结合现有典型协议,对无线传感器网络MAC协议的研究现状和趋势、节能策略及协议其他特点进行了分析与总结.最后,探讨了无线传感器网络MAC协议的待研究问题.     

一种基于空时码的协作网络编码技术及其性能分析

该文提出了一种基于空时码的协作网络编码技术(Cooperative Network Coding based on Space-Time code,ST-CNC),该技术将协作分集技术和网络编码技术有机结合,能够克服无线信道衰落,提高系统资源利用率和网络吞吐。推导了采用ST-CNC的两跳链状网络中端到端信息交换的误比特率,分析了该技术带来的分集增益和网络编码增益。结果表明:相对于传统的多跳链路的数据交互策略,该技术能够带来明显的性能增益。最后通过仿真验证了分析结果的正确性。     

基于TinyOS的传感器网络节点物理层的设计与实现

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术。基于低功耗、短距离、RF收发芯片TR3000设计的无线通信硬件平台上,设计并实现了基于TinyOS的WSNs节点物理层,提供了无线分组收发、载波侦听以及休眠与唤醒的功能。测试结果表明:该方案具有较低的传输误码率,完全满足了设计需求。     

一种基于LEACH的能耗均衡分群算法

针对无线传感器网络LEACH协议及其改进算法中频繁重复分群带来的巨大能耗问题,提出了一种对稳定期数据传输模式进行改进的能耗均衡算法(ECBCA),减少了频繁重复分群所带来的能耗,提高了网络工作效率,延长了网络寿命。文中通过理论推导验证了算法的有效性,并通过仿真分析得到,采用ECBCA算法后,基站接收单位比特数据时网络所消耗的能量降低了13.3%;单位时间内基站接收的数据量提高了12.5%;网络寿命延长了14.7%。     

基于改进人工免疫算法的TDOA定位估计

采用最大似然估计方法解决TDOA定位估计问题可以避免已有算法的缺点,适用性更强,但必须解决由此产生的非线性优化问题。人工免疫算法是一种模拟自然免疫系统功能、收敛性能较好的新兴智能方法,针对TDOA定位估计问题对人工免疫算法进行了改进,采用浮点数编码,避免了二进制编码所必须的编解码过程;并采用轮盘赌策略克隆亲和度较高的抗体,并控制抗体以不同变异率变异,提高了收敛速度和性能,改进了免疫算子。针对TDOA估计问题,联合使用Chan算法和人工免疫算法,可以取得较好的定位精度,提高收敛速度。仿真结果表明,在保证抗体数量的情况下,该算法性能稳定,并能以较快的速度收敛到全局最优解,相对于Chan算法精度更高。     

一种全速率高阶分集2×1空时码

在2×1（两发一收）MIMO、时间选择性衰落信道条件下,Alamouti码的最大分集增益近似为2。为提高分集增益、增强抗信道衰落能力,提出一种适用于时间选择性衰落信道的全速率空时码（STC-TS,Space-time Code for Time-selective Fading）,通过延长发送时间,提高了信道快速变化条件下的分集增益。分析了高分集增益时编码矩阵中参数应满足的约束条件,并以＂成对错误概率上界最小＂为目标对编码矩阵进行了参数优化。仿真结果表明,当信道衰落速度足够快时,STC-TS编码获得了更多分集增益,进一步提高了传输的可靠性。     

面向窄带通信信号时差估计的数据压缩方法

近年来面向时差估计的数据压缩成为信号处理领域的研究热点之一。类似基于传感器网络时差定位的应用场景,要求运用实用化的数据压缩技术,以降低平台设计和实现的难度,同时在数据传输量和时差估计精确度之间取得较好折衷。利用窄带通信信号在被子带抽取压缩后,时差估计克拉美罗界最低的子带基本对应信噪比最高的子带这一特点,将复杂的基于费舍尔信息量最大化的压缩准则合理地简化为基于离散傅里叶变换幅值平方和最大化准则,以提高压缩效率,同时为降低有限观测时间的影响,提出一种频点抽取结合子带抽取的压缩方法。最后经仿真验证,在压缩比不变的前提下,提出的改进数据压缩方法相比单纯的子带抽取法明显提高了时差估计精确度,在信噪比大于0 dB 的情况下,通过仅传输和利用128个频点信息,可以实现几十纳秒量级的时差估计精确度。     

基于DSP+FPGA结构的WCDMA基站信道译码单元的设计

本文针对WCDMA基站接收子系统的基带处理,提出了一种基于DSP FPGA结构的硬件实现方案,该方案充分发挥了这两种器件各自的特点,实现了由大规模FPGA衔接、高性能DSP主导的前向流水式数据处理,处理过程中关键参数的提取和复杂算法的实现由DSP完成,保证了处理过程中参数的动态配置和处理模块的灵活调用,高效地完成了信道译码单元中的数据处理。     

多校正源联合的TDOA/FDOA无源定位算法

移动观测站和目标之间的位置和速度误差会导致定位性能下降,文中通过克拉美罗下界分析,讨论了存在该类误差时使用校正源对无源时频差定位精度的改善作用,并推导了多个校正源相对于单个校正源所带来的定位性能增益.在此基础上,提出了一种联合校正源测量方程的时频差定位算法,该算法首先利用Taylor级数展开将观测站的位置误差和速度误差线性化,再采用牛顿法迭代实现目标定位.通过蒙特卡罗仿真,比较了该算法和不使用校正源时误差校正算法的定位性能,仿真结果与文中的理论分析一致.