因特网拓扑演化及其节点平均连接度的分形研究

针对因特网(Internet)的复杂网络特征,通过计算Internet标准结构熵和时间的关系,揭示了Internet的拓扑结构向着更有序方向演化的规律,并利用协同学原理求出了影响其演化的序参量.另外,通过对Internet节点平均连接度时间序列进行相空间重构,计算了其分形维数、最大Lyapunov指数和Kolmologorov熵,从理论上分析了这组数据可预测的时间尺度.最后,根据分析的结果,通过对时间序列进行预处理,运用混沌预测方法对未来一段时间内Internet节点的平均连接度进行了预测.     

一种面向硬件线程的实时调度算法研究与设计

本文根据硬件线程的特征,为硬件线程调度建立了一个周期与非周期混合线程集的调度模型.在数学层面描述了硬件多线程调度中每个线程被成功调度的条件判据.并在此基础之上,提出一种以截止时间与最坏执行时间差为基本因子的DR-EDF算法,提供了一种实现这种DR-EDF算法的硬件多线程控制器的设计原理.最后用FPGA为载体,实现了一款硬件多线程处理器,通过实际测试的分析结果,得出这种面向硬件多线程的实时调度算法在不影响线程集错失率前提下,提高了嵌入式系统中紧急任务的可调度性.     

RM算法的运行时开销研究与算法改进

RM算法是经典的固定优先级实时调度算法.而在嵌入式实时系统中,系统的工作负荷往往是由很多频率快、执行时间较短的任务组成.因此,直接使用RM算法进行任务调度会由于实时操作系统中任务的上下文切换开销而导致嵌入式系统资源利用率的降低.分析了基于RM算法调度的任务之间的抢占关系,并建立了以任务属性为参数的上下文切换开销模型.在该模型的基础上,通过优化任务的释放时间来降低RM算法导致的系统运行时任务切换开销.最后的实验结果验证了该策略的有效性.     

普适计算中定位服务的参考点布置及选择算法

如何准确地获得未知移动节点的位置信息是普适计算环境下定位服务要解决的关键问题.本文通过分析多边形定位法在定位过程中产生的定位误差,将混沌动力学的三大特性很好地运用到参考点的摆放问题上,提出并证明了定位参考点布置的三个定理.在此基础上,对传统多边形定位算法进行了改进,提出了定位参考点选择算法.仿真实验表明本文所提出的参考点布置定理及定位参考点选择算法能更好地满足对普适终端实时定位的需求,且具有较高的定位精度.     

无线传感器网络中以效率为中心的可靠通信机制研究

无线传感器网络的通信链路需要通过可靠传输机制来满足应用需求.在指出传统的MAC层协议无法提供能量高效的可靠传输后,提出了一种以效率为中心的可靠通信机制--分组确认机制.围绕着通信链路的EPB这一指标,采用数学手段对所提出的机制与传统的机制进行性能比较,从理论上证明了该机制的节能效果,并且该机制通过串音技术减少了传感器节点的缓存需求.最后在Micaz节点上测试了分组确认机制的性能,结果表明该机制更适合于资源受限的传感器网络的应用.     

无线传感器网络链路通信质量测量研究

首先分析了传统链路测量方法所存在的问题,提出了均值RSSI(接收信号强度显示)、均值LQI(链路质量显示)测量法,通过测量及计算RSSI、LQI的均值,可以较为准确地获得链路通信质量信息;其次构建了发送功率改变、硬件校准改变、周围环境改变和并发干扰等实验案例,分析了均值RSSI、均值LQI在上述案例下的测量性能,定义了链路测量灵敏度,计算了均值RSSI、均值LQI的灵敏度值,对RSSI及LQI用于链路通信质量测量和性能评估做出了全面的权衡。     

智能空间中RSSI定位问题研究

定位服务是智能空间所必须提供的基本服务,而定位精度的高低在很大程度上取决于距离测量精度.本文分析了现有无线测距技术运用到智能空间中存在的诸多问题,结合无线传感器节点的硬件特性,选择了基于RSSI的定位技术,提出了三种基于RSSI定位的实现机制:最小二乘曲线拟合法,信号强度分布法以及混合定位法.在此基础上,针对所提出的三种定位技术从定位计算量、定位误差等方面进行了实验测试与对比分析.结果表明,混合定位法所需的计算量小、定位精度高,能更好地满足于资源受限环境下的定位服务需求.由此可见,借助于本文提出的混合定位法,结合适当的迭代定位算法可以有效地应用于实际系统的定位.     

针对弱硬实时系统的DRM调度算法

本文在定义支持多级QoS的弱硬实时系统周期任务模型的基础上,提出基于RM调度策略的弱硬实时调度算法DRM,它具备可调度判定不等式,不限定任务的QoS参数模式,并通过在调度的过程中动态调整任务的优先级来反映其紧迫程度.在系统过载时,DRM调度算法可以采用QoS退化机制,在保证紧要任务以及其所要求的最低QoS执行的同时,适当降低某些任务的服务等级,使得更多的任务可以有效运行,以此来提高系统对负载的适应性.最后,本文通过仿真实验,验证了DRM以及QoS退化机制的有效性.     

无线传感器网络链路层组确认机制的研究与实现

实验测量发现WSNs的底层通信链路存在着丢失、非对称等特性;该文针对传统链路层可靠机制运用于无线传感器网络中存在着路径效率低,能量开销大的缺点,提出了一种面向效率的链路层组确认机制,并就路径效率、缓存需求、时间开销等指标进行了理论分析;最后,与传统链路层可靠传输机制在MicaZ平台上分别加以实现.测试结果表明该文提出的组确认机制的路径效率高、缓存需求固定,特别适合于高可靠,低实时要求的一类应用.