基于UWB的自组织无线传感器网络的设计研究(可复制论文).pdf

基于淖宰橹尴叽ǜ衅魍绲纳杓蒲芯摘要无线传感器网络是一个多学科高度交叉的前沿研究热点,它综合了传感器、嵌入式计算、分布式信息处理、无线通信及网络技术等,能够通过各类集成化的微型传感器实时地协作监测,感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络方式将所感知信息传送到用户终端,是普适计算研究的一个非常重要的方向。但传统的无线传感器网络也存在很多局限性,如网内无线通信的相互干扰、系统的能耗过高、缺乏更实效的网络路由手段等,这大大的限制了它的应用。尤其是在智能家居领域,其信道环境存在较强的多径效应,并且智能家居一个重要的概念就是加入了视频应用,这就需要一个更加高速和可靠的新型通信技术,来实现传感器网络的无线通信。超宽带,无线通信技术正是能满足这些条件的一个近距离无线通信技术。超宽带无线通信的优点可以概括为:难于被监听,安全性高;功率谱密度极低,抗干扰性强,且系统功耗低;空间解析度极高,具有厘米级的定位精度;具有高速无线数据传输,速率可高达几本文正是以此为背景,在对痛ǜ衅魍缦喙氐募际趵论作了大量的理论分析的基础上,提出一种基于男滦臀尴传感器网络,以尴咄ㄐ拍芎牡汀⑺俾士斓扔诺悖铝τ诮决传统无线传感器网络的易干扰、能耗高的缺陷,以期更快的将传感器网络推向实际应用。首先,本文在对痛ǜ衅魍绲墓丶际踅辛死砺鄯析后,提出了基于奈尴咦宰榇ǜ衅魍绺拍羁蚣堋H缓螅对实现该网络的一些主要方面进行了设计研究,并在环境中对各设计进行了仿真验证,概括来说,研究工作主要着重于以下几个方面:传感器网络的节点设计,包括用于节点的收发信机的设计及其性能仿真;用于收发信机的毙痵。.
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据课题研究的经验,并结合当前的痛ǜ衅魍绲募际醴⒄梗列的设计及其仿真;在酚伤惴ǖ幕∩希隽艘恢钟于传感器网络的改进算法并仿真。同时,在这部分内容中,还对仿真结果进行了分析比较,阐述了系统设计的可行性。在论文的最后,对论文的研究工作进行了总结,分析了系统设计中存在的一些不足,并对下一步研究工作给出了一些建议。还根对前景做出了展望。关键词短距离无线通信超宽带无线传感器网络路由算法
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喜;:;;萎耄竺巨:ヅ勘本人签名:盟查辍ⅲ唬扣。弧⑸保密论文注释:本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密独创性虼葱滦声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或汪书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。日期关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笞袷卮规定论文注释:本学位论文不属于保密范围导师签名:适用本授权书。日期:
第一章绪论研究背景传感器网络是当前国际上备受关注的,由多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域。传感器网络综合了传感器技术,嵌入式计算技术,现代网络及无线通信技术,分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测,感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端。从而真正实现“无处不在的计算”理念。传感器网络的研究采用系统发展模式,因而必须将现代的先进微电子技术,微细加工技术,在系统..酒杓萍际酰擅撞牧嫌爰术,现代信息通讯技术,计算机网络技术等融合,以实现其微型化,集成化,多功能化及系统化,网络化,特别是实现传感器网络特有的超低功耗系统设计。无线传感器网络由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微小节点通过一定的网络组织结构的方式构成,借助于节点中内置的形式多样的传感器测量所在周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等众多我们感兴趣的物质现象。在通信方式上,可以采用无线、红外和光等多种形式。无线传感器网络具有十分广阔的应用前景,在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、反恐、危险区域远程控制等许多领域