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基于减少洪泛节点的无线传感器网络时间同步研究

作　者: 姜威
导　师: 秦阳
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机技术
关键词: 无线传感器网络时间同步时间戳
分类号: TP212.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 17次
引　用: 0次
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内容摘要

无线传感器网络近年来发展迅速，它综合了多个学科的相关技术，能够对各种环境进行连续地监测，在环境，军事，医疗等许多领域具有巨大的应用潜力。在实际应用中，节点的时间同步是其他一切应用技术的基础。没有时间同步基础部件的支持，其他的例如定位、数据融合等都是不准确的。首先，本文介绍了无线传感网络的背景知识，包括研究现状以及在实际工程中的应用领域等等，并且简单描述了时间同步协议对于无线传感器网络的重要性。其次，对于无线传感器网络时间同步协议进行系统介绍，包括现有的几种经典时间同步协议的分类原理，以及分别详细介绍了各个算法的实现过程以及优缺点。本文对于FTSP协议重点介绍，深入研究分析了协议实现原理和具体实现方法以及同步算法所能达到的时间精度等。然后根据对于FTSP协议进行缺点分析，针对时间同步过程中节点洪泛导致的能量消耗问题严重，以及线性回归算法中异常节点出现导致的时钟漂移问题严重影响精度的缺点，提出改进算法。仿真结果显示，不仅改善了原协议中节点洪泛信息过多导致的网络拥塞以及能耗问题，而且由于对于异常节点的限制，线性回归算法也得到一定的提升。最后，对研究工作进行总结，指出工作中的不足，提出进一步要研究的方向。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-16
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 WSN 研究现状  9-13
    1.2.1 WSN 发展历程  9-10
    1.2.2 WSN 以及时间同步协议的国内外研究现状  10-12
    1.2.3 WSN 的应用  12-13
  1.3 WSN 的特点及制约  13-15
  1.4 本文的主要内容与结构  15-16
    1.4.1 本文的主要内容  15
    1.4.2 本文的组织结构  15-16
第2章无线传感器网络时间同步  16-32
  2.1 WSN 性能指标  16-18
  2.2 时间同步的基本概念  18-21
    2.2.1 硬件时钟模型  18-19
    2.2.2 软件时钟模型  19-21
  2.3 传统时间同步  21-22
  2.4 现有的时间同步算法  22-29
    2.4.1 典型时间同步协议  22-27
    2.4.2 几种算法之间的比较  27-29
  2.5 目前研究新方向  29-31
  2.6 本章小结  31-32
第3章 FTSP 协议  32-40
  3.1 FTSP 协议的具体实现  32-35
  3.2 FTSP 协议有待解决的问题  35-37
  3.3 FTSP 协议目前针对缺陷提出的改进方法  37-39
  3.4 本章小结  39-40
第4章基于减少洪泛节点广播信息算法改进  40-53
  4.1 减少发送节点广播信息算法  40-48
    4.1.1 算法中的基础理论  40
    4.1.2 改进协议描述  40-48
  4.2 仿真与分析  48-52
    4.2.1 仿真工具  48
    4.2.2 仿真及分析  48-52
  4.3 本章小结  52-53
结论  53-54
参考文献  54-60
致谢  60

基于减少洪泛节点的无线传感器网络时间同步研究

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