无线传感网节点群的远程控制研究

随着通信技术、嵌入式技术和传感器技术的飞速发展,传感器网络由于具备自组织性、协作性和动态组网变化等特点,在经济生活各方面应用广泛;但目前商用传感网络多为有线的局域网连接,对一些离散型的节点适用性不强,特别是在一些需要远程接入的控制场合就很难实现;针对上述不足,提出了一种基于无线网络与GPRS网络相结合的无线传感网络节点群远程控制方式;离散型终端节点通过433 MHz频点组成无线传感网络,经过本地嵌入式中心节点实现与GPRS网络的异网连接,进而通过手持式终端实现远程监控;实验系统比较了节点群在不同气候条件下数据传输的距离与可靠性,结果表明系统能实现上述两种无线网络的异网数据交换,有效地解决了传感网节点群的远程控制等问题。     

基于质心理念的无线传感网络路由协议的研究与改进*

在无线传感器网络中存在诸如节点能量损耗以及数据传输时所存在的时延等问题,因此在深入研究PEGASIS以及相关改进算法的基础上,并结合力学中质心的概念而提出一种基于质心理念的链式算法CMC-PEGASIS(Center of mass concept-PEGASIS)。该算法将整个传感器区域分成等宽的五个子区域,通过计算每个子区域内节点至基站的距离并按照距离与基站的远近来成链。其次引入质心的概念找到每个区域节点的能量中心,同时结合节点自身的能耗以及每个节点与基站的距离关系,得到每个子区域中的最佳的簇头节点,最后每个区域的簇头节点直接与基站完成信息的传输。经过理论分析和仿真结果得知：CMC-PEGASIS算法降低了全局能耗、减少了信息延迟率同时延长了网络的生命周期。     

基于RFID和WSN仓储车辆定位系统设计

通过研究基于无线传感器网络的定位技术和无源超高频RFID的定位技术,提出了一种WSN-RFID协同精确定位方法对仓储运输车辆进行定位,并采用该方法设计了具有定位功能的智能小车,实现了对小车的区域定位和精确定位;文章详细阐述了RFID和WSN基本原理以及定位技术,给出了WSN与RFID硬件设计框图,搭建了仓储车辆定位系统硬件平台;通过对智能小车的定位功能进行测试,定位精度达到了86.5%,验证了WSN-RFID协同精确定位方法的有效性与可行性。     

基于DS证据理论和压缩感知的WSN数据融合策略设计

为了降低WSN数据量和延长网络生命周期,设计了一种基于DS证据理论和压缩感知的WSN混合数据融合策略;首先,在分簇协议的基础上引入了基于DS证据理论和压缩感知的混合模型,然后,采用改进的DS对所有簇成员节点的基本信度分配函数进行加权处理,在簇头处采用加权和归一化的信度分配函数计算证据对各命题的支持程度,将支持程度较大的若干命题作为DS融合结果,在此基础上采用压缩感知方法通过构造测量矩阵对融合结果进行稀疏化表示,并在基站处对稀疏信号进行重构;仿真实验表明,文中方法能有效地实现数据融合,且和其他方法相比,具有重构误差较小和网络生命周期较长的优点,具有较大的优越性。     

基于PLC和Ethernet的铣刨机无线测控系统设计

针对某铣刨机,研制了无线测控系统,其主要由PLC、通信模块、继电器、触摸屏、路由设备、远程终端等组成;在系统设计中,基于GE ifix环境开发了基于Ethernet的测控软件,解决了不同操作系统平台和硬件环境下的兼容问题;提出了主机掉线PLC状态自保持、无线控制与本地控制冗余和控制指令优先级划分的技术思路,实现了系统可靠运行;该系统具备本地控制与无线遥控两种控制方式,并已在该铣刨收机上得到应用,实现了平台所有操作的无线遥控,无指令丢失和误动作。     

基于可信基站和HASH函数的WSN密钥管理方案

针对现有的基于二元多项式或q-composite的密钥管理方案存在的被捕获率高和网络连通率低的缺点,提出了一种基于可信基站产生三元多项式密钥和HASH函数的WSN密钥管理方案;首先,采用层次型分簇路由协议将整个WSN监测区域划分为簇,然后,由可信基站产生三元多项式密钥,并将其分配给簇头,当任意两簇头之间共享的多项式密钥超过q时可以进行通信,并通过HASH函数来生成对应的通信密钥,有效地隐藏了节点的部分密钥信息;理论研究和仿真试验结果表明:文中方法能有效地实现网络的密钥管理,较其他方法相比,具有网络连通率高和抗捕获能力强的优点,具有一定的优越性。     

结构简单的D波段矢量毫米波信号产生的方法

提出一种新的基于单个强度调制器的D波段矢量毫米波产生方法。研究基于强度调制器,通过预编码技术,产生了八倍频D波段矢量毫米波信号,信号经过一定距离的无线传输之后输入接收端,最后对信号进行解调和误码分析。该方法具有一定的中心载波抑制功能,在无光学滤波器下成功传输了信号,降低了光载无线系统的链路成本。实验验证了152 GHz 4 GBaud正交相移编码(QPSK)信号的产生和传输,经过1 m的无线传输后,接收到的QPSK信号的误码率低于软判决前向纠错门限阈值(1.0×10~(-2))。     

基于无线数据传输的水火箭动态监测系统的设计与实现

基于“无线数据传输”设计一款“水火箭动态监测系统”,用于实时监测水火箭飞行过程中的高度、速度和加速度等状态数据,既为水火箭竞赛参与者提供调试指导,又可作为裁判系统辅助裁判与教学辅助.     

无线传感器网络中继节点布居算法的研究

本文表述的是在该应用背景下引入多约束条件, 并采用枚举法与贪婪寻优算法相结合的方法, 解决了在可以作为中继节点设置位置的预设中继节点位置集合内, 合理选择中继节点设置位置以及既存网络因添加新传感器节点所引起的中继节点追加的问题. 仿真实验表明, 本文提出的中继节点布居与追加优化算法能够保证多约束条件下网络的容错性. 同时提出的基于最小网络距离因子评价标准, 有效提高了中继节点布居算法的能效性.     

GENERALIZED REVERBERATION MATRIX FORMULATION FOR WAVE PROPAGATION IN MULTILAYERED MEDIUM

<正>Generalized reverberation matrix(GRM)formulation is presented to investigate elastic wave propagation in a complex multilayered solid by the combination of reverberation-ray matrix(RRM)method and stiffness matrix(SM)method.RRM method formulates a reverberation matrix,which reflects the reflection or refraction of the elastic waves in the multilayered solid.However,the dimension of RRM increases as the sublayer number increases,which may result in lower calculation efficiency of the generalized rays.SM formulation yields a system matrix of the constant dimension to promise higher calculation efficiency,but it is difficult to identify the generalized rays.In order to calculate the generalized rays in the complex multi-layered solid efficiently,the RRM formulation is applied to the interested sublayer for the evaluation of the generalized rays and SM formulation to the other sublayers,to construct a generalized reverberation matrix of the constant dimension,which is independent of the sublayer number.Numerical examples show that GRM formulation has higher calculation efficiency for the generalized rays in the complex multilayered-solid configuration compared with RRM formulation.