无线传感器网络中的差错控制技术研究.pdf

山东大学
硕士学位论文
无线传感器网络中的差错控制技术研究
姓名:田真
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:袁东风
20090430
中文摘要无线传感器网络是由具有感知、信息处理和通信能力的微型节点组成,以无线通信的方式形成的一个多跳自组织网络系统,协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息。它把过去的传感器单点、有线探测扩展为智能的无线监测网络,使其具有更广的探测范围和更高的监测灵敏度。能量受限是制约无线传感器网络的核心问题,使得无线传感器网络中的任何协议和技术都要以节能为前提,要求节点既要具备低功率的能耗,又要有高能效的通信协议。而传感器节点低功耗的限制,使信号传播更易受到无线信道环境的影响,通信传输可靠性变得非常脆弱。因此,差错控制已经成为无线传感器网络必须重点考虑的问题。本文围绕能量效率这一主题,对无线传感器网络中的差错控制技术进行了较为深入的研究。论文的主要工作和贡献包括以下几方面:第一,本论文在综合分析了无线传感器网络的特征和应用特点的基础上,指出无线传感器网络中差错控制技术研究的必要性和重要意义,并对该领域已有的国内外相关研究进行了全面总结。第二,证明了际醯哪苄в胫卮ú呗晕薰亍B畚亩訟技术的能效进行了分析,指出闹卮ɑ撇换岣谋湎低衬苄В珹技术的能效不随着重传次数的改变而变化,纠正了在已有文献中不准确的结论,并从数学和计算机仿真两方面分别予以证明和验证。第三,分析了际醯哪苄卣鳎赋鯞码为无线传感器网络中最优的信道编码方案,推导出在不同通信距离和码长条件下存在最优的氡嗦敕桨福并通过仿真给出了相应的结果。第四,在国内外已有的相关文献中,本文是首次对无线传感器网络中的技术进行了研究。论文针对无线传感器网络需要自适应差错控制方案的特点,提出在无线传感器网络中使用喜际酰眉际跆峁┝艘恢致阄尴山东大学硕士学位论文
传感器网络自适应编码要求的差错控制机制。本文最后通过仿真比较了无线传感器网络中已有的几种差错控制技术,指出喜U遄钣诺牟畲砜制方案。关键词:无线传感器网络,自动请求重传,前向纠错,混合自动请求重传,能效分析山东大学硕士学位论文
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￡符号说明只或无线传感器网络工业、科学和医学频段媒体接入控制逻辑链路控制通过协商的传感器协议连续分配路由协议定向扩散路由协议低能量自适应分群协议门限敏感的无线传感器网络节能协议通信服务质量自动请求重传前向纠错混合自动请求重传路径损耗指数节点间的通信距离节点的发射功率近地参考距离信噪比.￡风自组织分组无线网络频分多址时分多址码分多址节点的接收功率噪声功率噪声带宽能量效率能耗吞吐量山东大学硕士学位论文局Ⅳ【刁
低密度奇偶校验码离散傅旱叶变换山东大学硕士学位论文
论文作者签名:望墨扫口夜关于学位论文使用授权的声明原创性声明论文作者签名:—望本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。期:本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:期:兰生翌骸览輔日
§无线传感器网络概述§.尴叽ǜ衅魍绲淖槌第一童绪论世纪年代以来,无线通信技术、微机电技术和数字电子技术取得了巨大的进步,随着技术的融合与需求的推动,无线传感器网络应运而生【】。无线传赌器网络是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点通过自组织姆绞焦钩傻奈尴咄纾压サ拇ǜ衅鞯サ恪⒂邢咛测扩展为智能的无线监测网络,使其具有更广的探测范围和更高的监测灵敏度。无线传培器网络将信息世界与真实的物质世界相连,扩展了人们的信息获取方式,增强了人类认识世界的能力,极大地推动了科技的发展。无线传感器网络是由具有感知、信息趾理和通信能力的微型节点组成,以无线通信的方式形成一个多跳自组织的网络系统,协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察着【尴叽ǜ衅魍缦低持饕0ǎ捍感器节点和汇聚节点湫偷奶逑到峁谷缤尽图尴叽ǜ衅魍缣逑到峁故疽馔山东大学硕士学位论文,
§.ǜ衅鹘诘愕慕峁传感器节点随机地部署在监测区域内,通过自组织的方式形成一个无线检测网络。传感器节点具有两种功能:其一,作为数据获取平台,实时地感知、采集环境信息。其二,作为路由节点,当传输距离较远时