学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

无线传感器网络中时间同步算法的研究

作　者: 倪泽宇
导　师: 姚放吾
学　校: 南京邮电大学
专　业: 计算机技术
关键词: 无线传感器网络 平均时间同步 扩散同步 极大似然估计
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 47次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


无线传感器网络(WSN)包含大量的无线传感器节点,具有计算、通信以及感知等能力。精确的时间同步是很多WSN应用的关键组成部分。在过去的大多数时间同步算法中,普通节点通常将时钟与参考节点(或根节点)同步。这非常容易被意外事件所干扰(例如:环路失效或节点毁坏)。本文中,基于对ATSP算法的改进,提出了一种同步所有节点时钟到它们的平均值的算法——IATS算法。在本文中,有三个主要的创新,列举如下:第一,在IATS算法中采用了ROS(仅接收同步)方法,减少了报文发送量,同时也降低了全网时间同步的能耗。第二,IATS算法采用了基于扩散的方法,使采用ROS同步的节点数目达到最大,并把本地同步扩展到全网范围的时间同步。第三,IATS算法允许相邻节点通过估计相对时钟偏移和漂移彼此进行相对同步。在高斯分布延迟下,最大似然估计(MLE)可同时估计时钟偏移和漂移。这种联合时钟偏移和漂移校正机制极大地缩短了时间同步的周期,这是全网同步中降低能耗的重要因素。本文中新颖的想法和方法,已经通过系统的分析和仿真得到了研究和证实,显示了算法的可行性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 引言  8-11
  1.1 研究背景和意义  8-9
  1.2 论文主要创新点  9
  1.3 论文组织结构  9-11
第二章 无线传感器网络及其时间同步概述  11-21
  2.1 无线传感器网络概述  11-15
    2.1.1 无线传感器网络系统及协议栈  11-13
    2.1.2 无线传感器网络的特点  13-14
    2.1.3 无线传感器网络的关键技术  14-15
  2.2 无线传感器的时间同步概述  15-20
    2.2.1 时间同步简介  15
    2.2.2 时间同步的分类  15-16
    2.2.3 时钟模型介绍  16-17
    2.2.4 面临的挑战  17-20
  2.3 本章小结  20-21
第三章 传统时间同步算法的研究  21-32
  3.1 双向报文交换模式  21-25
    3.1.1 基本原理  21-22
    3.1.2 传感器网络时间同步协议(TPSN)  22-23
    3.1.3 Tiny_Sync 和Mini_Sync 同步算法(TS/MS)  23-25
  3.2 单向报文传递模式  25-27
    3.2.1 基本原理  25-26
    3.2.2 泛洪时间同步协议(FTSP)  26
    3.2.3 延迟测量时间同步(DMTS)  26-27
  3.3 接收者/接收者同步模式  27-29
    3.3.1 基本原理  27-28
    3.3.2 参考广播同步(RBS)  28-29
  3.4 时间同步算法分析比较  29-31
  3.5 本章小结  31-32
第四章 优化的平均时间同步算法  32-53
  4.1 平均时间同步算法介绍  32-38
    4.1.1 引言  32-33
    4.1.2 平均时间同步的定义  33-35
    4.1.3 ATSP 的同步机制  35-36
    4.1.4 ATSP 的扩散机制  36-37
    4.1.5 ATSP 的特性和缺陷  37-38
  4.2 ROS 模式改进算法  38-40
    4.2.1 ROS 模式简介  38-39
    4.2.2 基于ROS 模式的平均时间同步  39-40
  4.3 IATS 算法的提出  40-43
    4.3.1 改进的扩散机制  40-42
    4.3.2 IATS 算法描述  42-43
  4.4 时钟偏移和漂移的估计  43-47
    4.4.1 时钟偏移的最大似然估计  43-44
    4.4.2 时钟偏移和漂移的联合最大似然估计  44-47
  4.5 仿真结果分析  47-52
    4.5.2 同步能耗  48-50
    4.5.3 同步周期  50
    4.5.4 同步精度  50-52
  4.6 本章小结  52-53
第五章 总结与展望  53-55
  5.1 总结  53-54
    5.1.1 论文的工作总结  53
    5.1.2 论文的创新性总结  53-54
  5.2 展望  54-55
致谢  55-56
图表清单  56-57
参考文献  57-60

相似论文

  1. 基于对数正态分布异方差模型的统计推断,O212.1
  2. 指数分布下定数截尾步加试验的二次估计,O211.3
  3. 指数分布下混合截尾步加试验的二次估计,O211.3
  4. 基于RFID监狱智能管理系统研究与实现,TP315
  5. 基于视触觉模态评价织物柔软性的感知觉特性,TS101.923
  6. 基于直方图统计模型的自适应多阈值图像分割算法的研究,TP391.41
  7. 指数分布与几何分布的若干重要结论,O211.3
  8. 有缺失协变量的相对危险率模型的估计理论及其渐近性质,O212.1
  9. 病例对照数据下Logistic回归模型理论及应用,O212.1
  10. ZPW-2000A发送器与接收器寿命数据分析研究,U284
  11. 区间删失下广义幂威布尔回归模型的统计诊断,O212.1
  12. 固定收益产品的利率期限结构模型,F820
  13. 相对于初始值的极值时间序列的极端统计分布理论与应用,O211.3
  14. Fisher得分法与EM算法在随机效应模型中的应用,O212.1
  15. 离散小波在季节性长记忆过程上的应用研究,O211.67
  16. HSK[初级]口语考试能力维度研究,H319
  17. C-TEST的潜在类别研究,H319
  18. 基于极值理论和Copula理论的VaR研究,F830
  19. 盲源分离的极大似然估计算法研究与应用,TN911.7
  20. 无线传感器网络定位技术研究,TN929.5

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
© 2012 www.xueweilunwen.com