微小型无线光电传感网络的实验系统设计

基于nRF905低功耗、高灵敏度无线收发的一体芯片实现了一种微小型无线光电传感网络实验系统。讨论了实验系统的硬件节点、网络通信协议及软件的设计。实验结果表明,在19.2kbit/s速率下,系统中任意两节点可实现30m(室内)至150m(室外空旷地带)范围内的无线通信。该系统具有硬件设计简单、软件及其协议编程方便等优点,可微型化、低成本的应用于无线光电传感器网络系统。     

弹性薄板弯曲问题的双互易杂交边界点法

基于一种板的修正变分泛函,将杂交边界点法与双互易法结合,用于薄板弯曲问题的分析。该方法将问题的解分为齐次方程的通解和非齐次的特解两部分,特解采用径向基函数插值得到,而通解则使用杂交边界点法求解。在杂交边界点法用于求解通解的列式过程中,边界变量采用移动最小二乘近似,域内变量则采用基本解插值。与有限元法相比,该方法仅需要边界上离散点的信息,无论插值还是积分都不需要网格,域内点仅用来插值非齐次项,因而仍是一种纯边界类型的无网格方法。数值算例表明,本文方法能以很少的计算自由度获得与其它方法同样的计算精度,且具有前后处理简单、收敛速度快等优点,适合于求解工程中各种薄板的弯曲问题。     

Characterization of mediastinal lymphadenopathy with diffusion-weighted imaging

Purpose

To predict malignancy of mediastinal lymphadenopathy with diffusion-weighted imaging.

Material and methods

A prospective study was conducted on 35 patients with mediastinal lymphadenopathy (28 malignant and seven benign nodes). They underwent echoplanar diffusion-weighted magnetic resonance imaging of the mediastinum with b-factors of 0, 300 and 600 s/mm². The apparent diffusion coefficient (ADC) values of the mediastinal lymph nodes were calculated. The ADC values were correlated with the biopsy results and statistical analysis was done. A value of P<.05 was considered significant.

Results

The mean ADC value of malignant mediastinal lymphadenopathy (1.06±0.3×10⁻³ mm²/s) was significantly lower (P=.001) than that of benign lymphadenopathy (2.39±0.7×10⁻³ mm²/s). There was an insignificant difference in the ADC values between metastatic and lymphomatous mediastinal lymph nodes (P=.32) as well as within benign nodes (P=.07). When an ADC value of 1.85×10⁻³ mm²/s was used as a threshold value for differentiating malignant mediastinal nodes from benign nodes, the best results were obtained with an accuracy of 83.9%, a sensitivity of 96.4%, a specificity of 71.4%, a negative predictive value of 95.2% and a positive predictive value of 77.1%. The area under the curve was 0.98.

Conclusion

Diffusion weighted magnetic resonance imaging is a promising noninvasive imaging modality that can be used for characterization of mediastinal lymphadenopathy and differentiation of malignant from benign mediastinal lymph nodes.     

水声通信网络快速重构路由协议技术的研究

本文针对水声通信特点,在按需距离矢量(AODV)路由协议的基础上,提出了一种旨在缩短路由重构时间的按需距离矢量(RB-AODV)路由协议。该协议解决了水声通信网络中,由中间节点的移动而引起的路由失效问题。通过检测到移动节点的中间节点进行本地路由修复重构的过程,避免了由源节点重新启动路由发现过程,从而大大节省了信道带宽。仿真结果表明,该RB-AODV路由协议可以降低丢包率、增大网络吞吐量,缩短路由重构时间并提高信道利用率。     

基于RSSI和改进MCL算法的移动节点定位跟踪设计

由于传统节点定位方法大多针对静止传感器网络,不能适用于网络结构和节点位置动态变化的移动传感器网络,提出了一种基于RSSI测距和改进的MCL (Monte Carlo Localization)算法的移动传感器节点定位跟踪方法;首先描述了经典MCL算法和接收信号强度RSSI测距方法,然后设计了一种改进的MCL算法,将传统的MCL方法预测粒子位置的过程即预测和滤波两个阶段,更新为锚节点TTL受控泛洪方式广播自身位置、采用拉格朗日插值法预测节点下一时刻的位置和速度、求取锚盒采样区域、k 跳锚节点粒子滤波和根据预测下一时刻的节点位置和速度与当前时刻的位置信息确定各粒子权重的5个阶段;采用仿真器MCL-Simulator进行仿真,结果证明:文中方法能有效实现移动节点的定位,与其它方法相比,具有较小的平均定位误差,具有很强的可行性。     

基于蜂窝网格锚点的虚拟力导向节点部署算法

为满足覆盖需求,提出了一种基于蜂窝网格锚点的虚拟力导向节点再部署覆盖增强算法;算法基于传感器节点覆盖圆盘与其邻居节点覆盖圆盘的交点构成正六边形蜂窝时,有效覆盖面积最大理论,设置对随机部署的节点虚拟引力锚点作为虚拟力导向移动的目标,建立锚点对节点的虚拟引力,建立节点之间虚拟斥力来避免节点移动中的碰撞问题;完成随机播撒的节点在虚拟力的作用下的再部署,提高覆盖率,保证覆盖质量;Matlab R2012a仿真实验中,随机部署不同数量的节点,网络覆盖率均较快达到95%以上,满足覆盖需求。     

基于复杂网络理论的微博用户关系网络演化模型研究

微博给人们提供便利的同时也产生了较大的负面影响.为获取微博谣言的传播规律,进而采取有效措施防控其传播,本文基于复杂网络理论研究微博用户关系网络的内部特征,提出一种微博用户关系网络演化模型,借助于平均场理论,分析该演化模型的拓扑统计特性,以及谣言在该演化模型上的传播动力学行为.理论分析和仿真实验表明,由该模型演化生成的微博用户关系网络具有无标度特性.度分布指数不仅与反向连接概率有关,而且还取决于节点的吸引度分布.研究还发现,与指数分布和均匀分布相比,当节点吸引度满足幂律分布时,稳态时的谣言传播程度较大.此外,随着反向连接概率或节点初始连边数量的增加,谣言爆发的概率以及网络中最终接受谣言的节点数量都会明显增大.     

最小代价最大节点度数的稀疏光疏导方法

疏导可以增加多播业务请求成功传输概率并提高光纤链路带宽利用率,但波分复用光网络中所有节点具有疏导能力则会增加网络造价和复杂度.本文研究了稀疏疏导网络中疏导节点选择策略,提出基于最小代价最大节点度数的疏导节点选择策略;根据疏导节点和非疏导节点功能差别,改进了稀疏疏导网络中多播请求的疏导传输方法.结合最小代价最大度数疏导节点选择策略和多播业务稀疏疏导传输方法,提出一种根据网络业务阻塞率限定值指标实现多播请求所需最少数目疏导节点的稀疏路由方法.仿真结果表明:在网络给定波长数和光收发器端口数目情况下,所提策略能够节约所需疏导节点数目并优化疏导节点位置,降低网络节点构造造价.     

基于无线传感器网络的可靠性模型及上界

无线传感器网络的技术应用与开发对网络的性能要求越来越高.从保证网络可靠性和服务质量角度考虑无线传感器网络性能参数.给出了保障服务质量的网络可靠性数学模型,由于可靠性计算是NP难问题,进一步研究该网络模型的可靠性上界.通过利用点割集代替极小割的方法提出了可靠性上界的计算公式.仿真结果表明,上界结果对评估网络可靠性精确值的近似效果较好.     

Multicriteria movement synchronization scheduling problems and algorithms

This article deals with multicriteria optimization models and algorithms of movement scheduling for many objects to synchronize their movement (2CMSS problem). The model consists of two parts: (1) node–disjoint path planning visiting specified nodes for K objects with a given vector of intermediate nodes for each one (NDSP problem); (2) movement synchronization in some intermediate nodes (MS problem). For synchronous movement, two categories of criteria are defined: time of movement and ‘distance’ of K-moved objects from the movement pattern. We defined the problem as a discrete-continuous, non-linear, two-criteria mathematical programming problem. We proposed to use a two-stage algorithm to solve the 2CMSS problem (as lexicographic solution): At first we have to find the vector of node–disjoint shortest paths for K objects visiting intermediate nodes to set optimal paths under the assumption that we use maximal possible velocities on each arc belonging to a path for each object (solution of the NDSP problem), and next we try to decrease the values of velocities to optimize the second criterion (synchronization, solution of the MS problem). Experimental analyses of effectiveness and complexity of the algorithms are presented.