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摘要：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是近年來(lái)最有發(fā)展前景的技術(shù)之一，它集中了微機(jī)電技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)，是一種全新的信息獲取和處理模式，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展推動(dòng)了節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘同步和測(cè)距的算法的研究. 節(jié)點(diǎn)間的時(shí)鐘同步和測(cè)距是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中的基本問(wèn)題之一，是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別、監(jiān)控、跟蹤等眾多應(yīng)用的前提，而且無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的某些路由機(jī)制、覆蓋信息、負(fù)載均衡和拓?fù)淇刂频榷家蕾囉诠?jié)點(diǎn)位置信息. 由于傳感器節(jié)點(diǎn)受體積、成本、能量等因素的限制，而且通常工作在人類難以或不宜接近的場(chǎng)合，因此傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)定位方式有許多不適合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的地方，需要專門設(shè)計(jì)適合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步與節(jié)點(diǎn)測(cè)距的方法，讓無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在周圍環(huán)境發(fā)生變化的情況下，自動(dòng)完成高效節(jié)能的時(shí)鐘同步和節(jié)點(diǎn)測(cè)距.本文仿真的時(shí)鐘同步和節(jié)點(diǎn)測(cè)距算法是ATPL協(xié)議（Asymmetrical Time-Stamping and Passive Listening）. ATPL協(xié)議在減少節(jié)點(diǎn)之間主動(dòng)通信次數(shù)的情況下，通過(guò)改進(jìn)對(duì)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘和位置信息處理的算法，提高了時(shí)鐘同步和節(jié)點(diǎn)測(cè)距的精度，在同等情況下，ATPL協(xié)議下的時(shí)鐘同步與節(jié)點(diǎn)測(cè)距的精度比其他算法更高，更加接近克萊默.勞下限（CLRB）. 關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；時(shí)鐘同步；節(jié)點(diǎn)測(cè)距；ATPL協(xié)議
目錄 摘要 ABSTRACT 第1章 緒論-1 1.1課題的背景和意義-1 1.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步和節(jié)點(diǎn)測(cè)距-1 1.3課題內(nèi)容及論文-2 第2章 時(shí)鐘同步與節(jié)點(diǎn)測(cè)距-5 2.1 時(shí)鐘同步與節(jié)點(diǎn)測(cè)距-5 2.1.1 時(shí)鐘同步與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)-5 2.1.2 時(shí)鐘同步的性能指標(biāo)-5 2.1.3 時(shí)鐘同步問(wèn)題簡(jiǎn)述-5 2.1.3 常用的時(shí)鐘同步協(xié)議-6 2.1.4 用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步協(xié)議-7 2.2 節(jié)點(diǎn)測(cè)距方法-9 2.2.1 TOA 和TDOA測(cè)距-9 2.2.2超聲波測(cè)距-10 2.2.3 RSSI測(cè)距-10 2.2.4 TOF測(cè)距-10 2.3克萊默-勞下限（CRLB）-11 第3章 ATPL協(xié)議-13 3.1 ATPL協(xié)議（Asymmetrical Time-Stamping and Passive Listening）-13 3.1.1 ATPL協(xié)議-13 3.1.2 ATPL協(xié)議內(nèi)容-13 3.1.3 ATPL協(xié)議計(jì)算方法-14 3.2 ATPL協(xié)議下的克萊默-勞下限(CRLB)計(jì)算方法-16 3.3 蒙特•卡洛仿真-17 3.3.1 蒙特•卡洛(Monte Carlo)仿真-17 3.3.2 蒙特•卡洛(Monte Carlo)方法分類-17 3.3.3 蒙特•卡洛(Monte Carlo)仿真工作過(guò)程-17 3.3.4 系統(tǒng)仿真-18 3.3.5 蒙特•卡洛仿真方法的特點(diǎn)-19 第4章 算法仿真與結(jié)果分析-20 4.1仿真場(chǎng)景-20 4.2 蒙特•卡洛仿真在本仿真中的應(yīng)用-20 4.2.1 蒙特•卡洛仿真方法-20 4.2.2 蒙特•卡洛仿真在本仿真中的具體應(yīng)用-21 4.3仿真結(jié)果-21 4.4結(jié)果分析-23 第5章 結(jié)論與展望-25 5.1結(jié)論-25 5.2總結(jié)與展望-25 參考文獻(xiàn)-26 致 謝-27 |
