本文關(guān)鍵詞：基于時頻二維LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的ZigBee信道選擇機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無線通信的普及推動了整個短距離無線通信技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展,ZigBee作為一種新興的短距離無線通信技術(shù),以其短距離、微功耗、低成本的獨特優(yōu)勢正獲得前所未有的發(fā)展和應(yīng)用。伴隨著ZigBee這類短距無線通信應(yīng)用的飛速發(fā)展,越來越多的應(yīng)用設(shè)備工作于2.4GHz頻段,這使得ZigBee設(shè)備所面臨的頻譜干擾問題也日益嚴(yán)重,如何解決ZigBee設(shè)備在2.4GHz頻段的兼容共存問題,提高ZigBee設(shè)備在干擾環(huán)境中的電磁兼容和抗干擾能力,已成為一個迫在眉睫的問題。另一方面,ZigBee現(xiàn)有的信道選擇策略采用單次能量檢測的方式,這一缺點難以適應(yīng)2.4GHz頻段日益復(fù)雜的頻譜環(huán)境,由此帶來的弊端將會越來越嚴(yán)重,針對ZigBee信道選擇機(jī)制的改進(jìn)同樣勢在必行。本文首先對ZigBee技術(shù)特點及其標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧進(jìn)行了介紹,并重點剖析了其物理層信道選擇機(jī)制的原理和實現(xiàn)機(jī)制,以此指出并分析了現(xiàn)有信道選擇策略的缺陷和不足。其次,實地采集了2.4GHz頻段的頻譜占用數(shù)據(jù),通過對頻譜數(shù)據(jù)的量化、歸一化處理和相關(guān)性計算得到了2.4GHz頻段的時頻相關(guān)性結(jié)論。然后,基于實測獲得的2.4GHz頻段相關(guān)性結(jié)論,提出構(gòu)建時頻二維LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)2.4GHz頻段的頻譜預(yù)測,并通過仿真驗證了改進(jìn)模型在預(yù)測精度和訓(xùn)練收斂時間上的性能提升。最后,在OPNET仿真軟件中搭建ZigBee網(wǎng)絡(luò),在無線信道管道階段的背景噪聲階段中完成時頻二維LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建,實現(xiàn)頻譜預(yù)測模型在ZigBee信道選擇機(jī)制中的應(yīng)用,并在不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)場景下,分析驗證了改進(jìn)預(yù)測模型的應(yīng)用可以使信道選擇結(jié)果的最優(yōu)化,有效提升ZigBee網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量,以此提高ZigBee設(shè)備在2.4GHz頻段中的電磁兼容和抗干擾能力。
【關(guān)鍵詞】：ZigBee 信道選擇 頻譜預(yù)測 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN92;TP183
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-11
• 注釋表11-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 研究目的與意義15
• 1.4 主要研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)15-18
• 第2章 ZigBee技術(shù)及信道選擇機(jī)制18-29
• 2.1 ZigBee技術(shù)簡介18-19
• 2.2 ZigBee標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧19-27
• 2.2.1 ZigBee應(yīng)用層(APL)20-21
• 2.2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)層(NWK)21-22
• 2.2.3 ZigBee媒體訪問控制層(MAC)22-25
• 2.2.4 ZigBee物理層(PHY)25-27
• 2.3 ZigBee信道選擇機(jī)制27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 2.4GHz頻段時頻相關(guān)性的驗證29-35
• 3.1 2.4GHz頻段頻譜數(shù)據(jù)的實測工作29-30
• 3.2 頻譜數(shù)據(jù)的量化及相關(guān)性分析30-31
• 3.3 2.4GHz頻段時頻相關(guān)性結(jié)論31-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 基于時頻二維LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的頻譜預(yù)測35-58
• 4.1 現(xiàn)有頻譜預(yù)測方法研究35-42
• 4.1.1 基于馬爾科夫的頻譜預(yù)測方法35-38
• 4.1.2 基于回歸分析的頻譜預(yù)測方法38
• 4.1.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的頻譜預(yù)測方法38-42
• 4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法研究42-47
• 4.2.1 基于梯度下降法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)43-44
• 4.2.2 基于LM算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)44-47
• 4.3 基于時頻二維LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的頻譜預(yù)測47-57
• 4.3.1 時頻二維LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型47-51
• 4.3.2 基于時頻二維LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的頻譜預(yù)測51-53
• 4.3.3 仿真結(jié)論及分析53-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 預(yù)測模型在ZigBee信道選擇機(jī)制中的應(yīng)用研究58-80
• 5.1 仿真環(huán)境搭建58-63
• 5.1.1 OPNET仿真軟件簡介58-60
• 5.1.2 無線信道建模60-61
• 5.1.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的搭建61-63
• 5.2 時頻二維LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在ZigBee中的實現(xiàn)63-70
• 5.2.1 預(yù)測模型的仿真設(shè)計63-65
• 5.2.2 加入預(yù)測模型的ZigBee網(wǎng)絡(luò)仿真實現(xiàn)流程65-70
• 5.3 不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下ZigBee網(wǎng)絡(luò)仿真性能分析70-79
• 5.4 本章小結(jié)79-80
• 第6章 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 本文研究總結(jié)80-81
• 6.2 后續(xù)研究工作81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 致謝86-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果87

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于時頻二維LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的ZigBee信道選擇機(jī)制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：509854