無線傳感器網絡物理層的主動同步技術研究.pdf

1、無線傳感器網絡作為一種高新的信息獲取與處理技術,在農業(yè)、軍事、醫(yī)療,以及家庭和辦公環(huán)境等眾多領域都有著廣泛的應用。網絡中的傳感器節(jié)點數量龐大,大多數采用電池供電,更換困難,因此小型化、低功耗是傳感器節(jié)點設計的基本要求。目前,無線傳感器網絡物理層通信中的同步大都采用傳統(tǒng)的接收機被動同步方案,需要標簽節(jié)點具備可控時鐘和相位調整等電路,造成電路的復雜度和較高的功耗,不利于無線傳感器網絡中標簽節(jié)點的小型化和低功耗。
　　本文從標簽節(jié)點低復

2、雜度、低功耗的角度,針對無線傳感器網絡中錨節(jié)點發(fā)送信息給標簽節(jié)點這一物理層通信,基于反饋控制原理,提出了一種主動同步方案。該同步方案將信號同步電路從標簽節(jié)點轉移到錨節(jié)點,由錨節(jié)點完成定時相位同步算法和時鐘控制,標簽節(jié)點只需反饋鑒相的結果,無需信號同步捕獲電路,降低了標簽節(jié)點的復雜度,并可能降低功耗。
　　通過將此同步方式歸結為時滯反饋控制模型,論文闡述了主動同步方案的基本原理;因為反饋環(huán)路中存在不可忽略不計的時滯部分,論文分析了同

3、步方案中反饋控制環(huán)路的穩(wěn)定性,并通過仿真得出了脈沖主動同步的環(huán)路穩(wěn)定邊界;在此分析的基礎上,論文給出了可行的穩(wěn)定捕獲算法。
　　在滑動相關捕獲算法的基礎上,論文分析了實現主動同步方案的串行捕獲算法,推導出了其平均捕獲時長,以及標簽節(jié)點的平均反饋次數。在所建議的主動同步算法中,要求標簽節(jié)點有限反饋信息,但這仍會造成功率的消耗,標簽平均反饋次數反映所消耗能量的大小。
　　為減少串行捕獲算法在高精度同步的捕獲時長,論文在此基礎上提