時間同步是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的重要組成部分,它為全網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行提供了統(tǒng)一的時間基準(zhǔn),在能耗管控、目標(biāo)跟蹤、實(shí)時通信等傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景中發(fā)揮著重要的支撐作用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的時間同步可分為點(diǎn)到點(diǎn)同步和多跳同步。針對點(diǎn)到點(diǎn)同步,參考節(jié)點(diǎn)和待同步節(jié)點(diǎn)可直接進(jìn)行通信。針對多跳同步,參考節(jié)點(diǎn)與待同步節(jié)點(diǎn)需要通過網(wǎng)絡(luò)中的中間層節(jié)點(diǎn)來建立二者的同步關(guān)系。然而,在同步過程中,由于節(jié)點(diǎn)沒有及時對本地時鐘進(jìn)行校正進(jìn)而會影響同步精度。針對以上問題,本文提出一種基于多跳場景下的校正型時鐘同步算法,以及基于校正量優(yōu)化的時鐘同步算法,從統(tǒng)計(jì)信號處理的角度利用節(jié)點(diǎn)間傳遞的時間信息來估計(jì)時鐘參數(shù),提高精度的同時也能降低通信開銷。主要工作如下:1.研究現(xiàn)有的傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步技術(shù),對國內(nèi)外時間同步協(xié)議,以及基于統(tǒng)計(jì)信號處理的時間同步算法進(jìn)行分析。2.針對現(xiàn)有的校正型同步算法難以直接拓展到多跳場景的局限性,提出了一種基于周期性校正的時鐘頻率偏移估計(jì)同步算法,在每次時間信息交互后立即調(diào)整節(jié)點(diǎn)本地時鐘從而將時鐘誤差控制在一定范圍內(nèi)。同時針對中間層節(jié)點(diǎn),在下一輪同步周期中引入時鐘補(bǔ)償量,經(jīng)過多次交互后,利用觀測到的時間...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 引言
    1.1 論文研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步協(xié)議研究現(xiàn)狀
        1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于信號處理的時間同步研究現(xiàn)狀
        1.2.3 目前存在的問題
    1.3 論文的主要工作
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第2章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步關(guān)鍵技術(shù)
    2.1 時間同步的信號模型
        2.1.1 時鐘定義
        2.1.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
        2.1.3 時間信息傳輸中的時延分類
    2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步協(xié)議
        2.2.1 成對同步
        2.2.2 全網(wǎng)同步
        2.2.3 自適應(yīng)時間同步(AMTS)
    2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中時間同步的基本算法
        2.3.1 發(fā)送者-接收者同步
        2.3.2 隱含接收者同步
        2.3.3 接收者-接收者同步
        2.3.4 典型時間同步算法對比
    2.4 本章小結(jié)
第3章 多跳分層網(wǎng)絡(luò)下的校正型時鐘偏移估計(jì)算法研究
    3.1 引言
    3.2 多跳分層網(wǎng)絡(luò)下的校正型時間同步過程分析
    3.3 多跳分層網(wǎng)絡(luò)下的校正型時間同步模型建立
    3.4 時鐘頻率偏移估計(jì)方法
    3.5 估計(jì)算法性能仿真驗(yàn)證
        3.5.1 仿真結(jié)果
        3.5.2 通信開銷對比分析
    3.6 分析與討論
    3.7 本章小結(jié)
第4章 基于校正量優(yōu)化的頻率偏移估計(jì)算法研究
    4.1 引言
    4.2 基于校正量優(yōu)化的時間同步過程分析
    4.3 基于校正量優(yōu)化的時間同步模型建立
    4.4 時鐘頻率偏移估計(jì)方法
    4.5 估計(jì)算法性能仿真驗(yàn)證
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)束語
    5.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
    5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果



本文編號：3867610