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《無線傳感器網(wǎng)絡時間同步算法研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、碩士學位論文題目:無線傳感器網(wǎng)絡時間同步算法研究研究生李盛專業(yè)控制工程指導教師于長斌教授吳秋軒副教授完成日期2016年3月杭州電子科技大學碩士學位論文無線傳感器網(wǎng)絡時間同步算法研究研究生:李盛指導教師:于長斌教授吳秋軒副教授2016年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterResearchontimesynchronizationalgorithmforWirelessSensorNetworksCandidate:LiShe
2、ngSupervisor:Prof.YuChangbin,AssociateProf.WuQiuxuanMarch,2016杭州電子科技大學學位論文原創(chuàng)性聲明巧使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:巧呈交的學位論文,是本人在導師的指導下,獨立進斤研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研巧做出重要貢獻的個人和集。體,均已在文中^心明確方式標明一切相關責任申請學位論文與資料若有不實之處,本人承擔。論文作者簽名;曰期:立日
3、年3月曰1;學位論文使用授權說明本人完全了解杭州電子科技大學關于保留和使用學位論文的規(guī)定,即:研巧生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權單位屬杭州電子科技大學。本人保證畢業(yè)離校后,發(fā)表論文或使用論文工作成果時署名單位仍然為杭州電子科技大學。學校有權保留送交論文的復印件,允許查閱和借閱論文;學??桑坠颊撐牡娜崳姴炕虿糠謨?nèi)容、。(,可W允許采用影印縮印或其它復制手段保存論文保密論文在解密后遵守此規(guī)定)論文作者簽名;曰期;>11年養(yǎng)月|^曰-指導教師簽名:曰期:之d年月曰)|(^杭州電子科
4、技大學碩士學位論文摘要隨著無線傳感器網(wǎng)絡(WirlessSensorNetworks,簡稱WSNs)的深入研究,WSNs技術也得到了迅速發(fā)展。作為WSNs的支撐技術之一,時間同步技術是節(jié)點定位技術、數(shù)據(jù)融合、節(jié)點定期喚醒等眾多技術的基礎。本文在總結WSNs特點、關鍵技術和當前經(jīng)典時間同步算法的基礎上,設計了一種基于動態(tài)平衡層次樹的混合時間同步算法,隨后又設計了基于自學習補償頻漂的輕量級時間同步優(yōu)化算法。本文首先針對當前WSNs中的時間同步算法進行總結和對比,發(fā)現(xiàn)傳感網(wǎng)時間同步算法(Timing-SyncProtocolfo
5、rSensorNetworks,簡稱TPSN)和泛洪時間同步算法(FloodingTimeSynchronizationProtocol,簡稱FTSP)在各自應用場景性能較優(yōu)。然而,TPSN算法和FTSP算法都有著高級父節(jié)點死亡引發(fā)大量子節(jié)點失效從而需要全網(wǎng)重新初始化的風險,而且這兩種算法都無法按需同步。于是本文將FTSP算法的動態(tài)拓撲特性應用到層次樹拓撲結構中,綜合TPSN算法的雙向特性,設計了可按需同步的混合時間同步算法。仿真結果表明,該算法減少了FTSP算法可能出現(xiàn)的信道擁塞以及不同路徑同步誤差的不均衡性,較TPSN
6、算法提高了同步精度和魯棒性。TPSN時間同步算法是一種應用廣泛的全局時間同步算法,其安全性和穩(wěn)定性優(yōu)于單向同步算法。但是該類算法無法補償時鐘頻漂,較高同步精度下存在同步周期短,同步能耗大的問題。據(jù)此提出一種基于自學習的TPSN優(yōu)化算法,將TPSN算法中的時鐘誤差看作時間和頻漂的函數(shù),通過幾何推導得出時鐘頻漂,進而避免上述問題。仿真結果表明所提出的算法能夠補償因為時鐘頻漂所產(chǎn)生的誤差,從而大幅延長同步間隔。關鍵詞:WSNs時間同步,動態(tài)平衡層次樹,魯棒性,頻漂補償I杭州電子科技大學碩士學位論文ABSTRACTWiththei
7、n-depthstudyofwirelesssensornetwork(WSNs),WSNstechnologyhasbeendevelopedrapidly.Asoneofthesupportingtechnologiesinwirelesssensornetworks,timesynchronizationtechnologyisthefoundationofthetechnologyofnodelocalization,datafusion,andnodeperiodicwakeup.Onthebasisofsumm
8、arizingthecharacteristicsofwirelesssensornetwork,keytechnologyandthecurrentclassicaltimesynchronizationalgorithm,ahybridtimesynchronizationalgorithmbase