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《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)TPSN-RBS聯(lián)合時(shí)間同步算法.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2016年第35卷第1期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)149DOI:10.13873/J.1000-9787(2016)01--0149-04無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)TPSN-RBS聯(lián)合時(shí)間同步算法姜帆,鄭霖(1.無(wú)線寬帶與信號(hào)處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西桂林541004;2.桂林電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)院。廣西桂林541004)摘要:針對(duì)大規(guī)模多跳傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間所存在的同步誤差及其累積誤差問(wèn)題,提出了一種基于加權(quán)最小二乘法的TPSN—RBS聯(lián)合時(shí)間同步算法。該算法充分利用可監(jiān)聽到的消息,通過(guò)加權(quán)最小二乘法估計(jì)得到節(jié)點(diǎn)邏輯時(shí)鐘
2、的時(shí)間偏移和頻率偏移的最優(yōu)解。用Cram6r—Rao下界對(duì)本算法進(jìn)行性能分析,同時(shí)與TPSN算法進(jìn)行仿真對(duì)比,結(jié)果表明:該算法提高了節(jié)點(diǎn)間的同步精度,且在節(jié)點(diǎn)密集的大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,在保證較低通信量的同時(shí)降低了累積誤差。關(guān)鍵詞:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò);時(shí)間同步;加權(quán)最小二乘法中圖分類號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-9787(2016)01-0149-04TPSN-RBSjointtimesynchr0nizati0nalgorithmforwirelesssensornetworksJIANGFan,_.ZHENGLin,。(1.KeyLaboratory
3、ofWirelessWidebandCommunicationandSignalProcessing,Guilin541004,China;2.SchoolofInformationandCommunicationEngineering,GuilinUniversityofElectronicTechnology,Guilin541004,China)Abstract:ATPSN—RBSjointtimesynchronizationalgorithmbasedonweightedleastsquaremethodisproposed,aimingatsynchroni
4、zationerorsanditscalculativeerrorsexistingbetweenmassivemultiplehopssensornetworknodes.Theoptimalsolutionforthetimeoffsetand~equeneyoffsetoflogicalclockofnodeisobtainedbyweightedleastsquaremethod,usingmessagesthatcanbeheard.TheCram6r—Raolowerboundisusedforperformanceanalysis,andcomparedw
5、iththeTPSNalgorithm,thesimulationresuhsshowthat,thesynchronizationprecisionbetweennodesiSimproved.a(chǎn)ndinlarge—scalewirelesssensornetworkswithdensenodes.a(chǎn)ssurelowercommunicationtraffic,atthesometimecumulativeerrorsarereduced.Keywords:wirelesssensornetworks(WSNs);timesynchronization;weighte
6、dleastsquaremethod0引言以擴(kuò)展到大規(guī)模高密度無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)上述問(wèn)題,時(shí)間同步是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)的一項(xiàng)重要支撐研究者分別從兩方面對(duì)時(shí)間同步算法進(jìn)行改進(jìn):一是在成技術(shù),時(shí)間同步在很多方面都有廣泛的應(yīng)用。從目前的研對(duì)節(jié)點(diǎn)間將最優(yōu)融合估計(jì)引入到時(shí)間偏移和相位偏移的估究成果來(lái)看,無(wú)線傳感的網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間同步技術(shù)主要可以計(jì)中,如最大似然估計(jì)]、最dx-乘估計(jì)’以及卡爾曼分為基于發(fā)送者一接收者的同步(sender—receiversynchroni.濾波;二是改進(jìn)全網(wǎng)時(shí)間同步協(xié)議,“來(lái)達(dá)到提高時(shí)zation,SRS)機(jī)制?,這種算法單跳同步精度比較高,
7、但是間同步性能的目的。需要多次的時(shí)間信息收發(fā),因此,需要較大的通信量和存儲(chǔ)常用最優(yōu)融合估計(jì)的有:最小二乘估計(jì)、線性最小方差空間?;诮邮照叩耐?receiver—onlysynchronization,估計(jì)、極大后驗(yàn)估計(jì)、Bayes估計(jì)以及極大似然估計(jì)等。ROS)E2],以及基于接收者一接收者的同步(receiver—recei—最小二乘估計(jì)使用的最優(yōu)指標(biāo)是使兩側(cè)估計(jì)的精度達(dá)到最vetsynchronization,RRS)機(jī)制,這些算法很難做到同時(shí)兼佳,估計(jì)中不必使用與被估計(jì)量有關(guān)的動(dòng)態(tài)信息與統(tǒng)計(jì)信顧同步精度和能耗,且這些算法的同步誤