無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種分布式信息采集網(wǎng)絡(luò),由于具有成本低、數(shù)據(jù)傳輸靈活、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在軍事、民生、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域均有著至關(guān)重要的地位。近些年,一種基于能量采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開始成為研究熱點(diǎn),其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中搭載了能量采集模塊,能夠?qū)χ車h(huán)境中的綠色能源進(jìn)行采集并作為節(jié)點(diǎn)可用能量,有效地解決了傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)壽命有限的問題。盡管該技術(shù)可通過能量采集近乎“無限”地提升節(jié)點(diǎn)壽命,但卻帶來了節(jié)點(diǎn)可用能量少、網(wǎng)絡(luò)分析困難等問題。針對某一特定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境模型為“基于能量采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”制定合適的能量采集模型、尋路算法和功率控制算法是當(dāng)前重要的研究方向。首先,本文分析了一種基于能量采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)布置環(huán)境的特征,總結(jié)并建立了對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)分析模型。針對能量采集技術(shù)帶來的節(jié)點(diǎn)可用能量不穩(wěn)定的問題,本文以網(wǎng)絡(luò)模型中的能量采集模型為依據(jù),建立了基于單位采集能量的離散化電池模型,并通過馬爾科夫隊列模型和馬爾科夫聚合模型對電池能量狀態(tài)進(jìn)行建模分析,最終計算出了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的中斷概率。其次,針對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型中尋路困難的問題,本文提出了一種基于“建圖功率”的建圖算法,將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型轉(zhuǎn)化為僅包含鏈路信噪比和節(jié)點(diǎn)中斷...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1網(wǎng)絡(luò)模型圖

考慮以上特點(diǎn),本研究的網(wǎng)絡(luò)模型如圖2-1所示:圖中設(shè)備分為兩個區(qū)域,左方虛線框內(nèi)包含了一個主信號發(fā)射基站和一個主信號接收端,其組成了一組主用戶網(wǎng)絡(luò)。右方虛線框內(nèi)包含了K個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和一個信號接收節(jié)點(diǎn)(SecondReceiver,SR),其共同組成了次用戶網(wǎng)絡(luò),次用戶網(wǎng)....

圖2-2節(jié)點(diǎn)不需要信號發(fā)射時

PT在許可的頻譜中一直想PR發(fā)射數(shù)據(jù),并且在可允許的干擾閾值條件下和SU共用同一頻譜資源。SU通過能量采集技術(shù)進(jìn)行能量供應(yīng),每個SU節(jié)點(diǎn)均搭載有可充電電池,并通過采集PT的射頻能量對電池進(jìn)行充電。由于PT是長期活躍的,故SU節(jié)點(diǎn)可從PT處恒定采集綠色能源,圖中由PT指向次用戶網(wǎng)絡(luò)....

圖2-3節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行信號發(fā)射時

圖2-2節(jié)點(diǎn)不需要信號發(fā)射時圖2-2表示了SU節(jié)點(diǎn)不需要進(jìn)行信號發(fā)射時的狀態(tài),節(jié)點(diǎn)將持續(xù)處于充能狀態(tài),以單位時間t對PT發(fā)出的射頻能量進(jìn)行采集。圖2-3表示了當(dāng)節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行信號發(fā)射時的狀態(tài),即“能量采集—信號傳輸”模式,當(dāng)節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行信號發(fā)射時,節(jié)點(diǎn)立刻終止能量采集,然后持續(xù)進(jìn)入....

圖2-4多跳鏈路

次用戶網(wǎng)絡(luò)通信時可能由任意SUi向數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)SR發(fā)送信息,即單次通信的起始節(jié)點(diǎn)不定,且假定每個SUi節(jié)點(diǎn)的接入概率為Pai。假定該網(wǎng)絡(luò)中通信的頻率不高,一段時間內(nèi)僅有一幀數(shù)據(jù)發(fā)送,即認(rèn)為在一幀數(shù)據(jù)從起始節(jié)點(diǎn)出發(fā)直至送達(dá)目的節(jié)點(diǎn)之前,網(wǎng)絡(luò)中不會有其他的數(shù)據(jù)通信。由于起始節(jié)點(diǎn)和目的....

本文編號：4043640