無線傳感器網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)時鐘同步算法的研究

《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)時鐘同步算法的研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、獨(dú)創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得桂林電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。申請學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名：日期：關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解桂林電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)

2、權(quán)單位屬桂林電子科技大學(xué)。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桂林電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱和借閱論文；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。(保密的論文在解密后遵守此規(guī)定)本學(xué)位論文屬于保密在____年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名：日期：導(dǎo)師簽名：日期：萬方數(shù)據(jù)摘要摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量微型化的傳感器節(jié)點(diǎn)采用無線自組織方式構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用于國防、交通、醫(yī)療、環(huán)保及制造業(yè)等領(lǐng)域。統(tǒng)一同步的節(jié)點(diǎn)時鐘是多數(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)，因此時鐘同

3、步技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要支撐技術(shù)之一。本文重點(diǎn)研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式全網(wǎng)時鐘同步算法。首先研究了時鐘同步基本原理和衡量時鐘同步性能的各項(xiàng)指標(biāo)，對當(dāng)前幾種典型的時鐘同步算法進(jìn)行了研究比較。針對目前多跳網(wǎng)絡(luò)同步中的同步誤差累積問題，提出一種基于貝葉斯估計(jì)的時鐘同步算法。通過雙向消息傳遞估算時鐘偏差并利用貝葉斯先驗(yàn)知識和后驗(yàn)分布對節(jié)點(diǎn)時鐘進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)，減小由消息傳輸過程中的不確定時延導(dǎo)致的非確定性誤差，有效降低多跳過程中的同步誤差累積速度。同時，考慮到無線網(wǎng)絡(luò)中對同步算法能量有效性、動態(tài)擴(kuò)展性及收斂速度的要求，提出一種基于生成樹的全

4、網(wǎng)時鐘同步算法?；舅枷胧窃趧討B(tài)網(wǎng)絡(luò)樹型拓?fù)渖希總€節(jié)點(diǎn)至多發(fā)送兩個消息，即可采用貝葉斯同步機(jī)制快速完成高精度的全網(wǎng)時鐘同步?；贠MNeT++仿真平臺，對本文提出的算法進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示本文提出的算法確實(shí)能有效降低多跳同步累積誤差，提高全網(wǎng)同步精度，消息開銷較小且收斂速度快。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；全網(wǎng)時鐘同步；貝葉斯估計(jì)；多跳累積誤差；OMNeT++仿真-I-萬方數(shù)據(jù)AbstractAbstractThewirelesssensornetwork,aself-organizingnetworkthatisconstruct

5、edofmassiveminiaturesensorsiswidelyusedinmanyfields,suchasnationaldefense,traffic,medicalscience,environmentprotectionandmanufacturing.MostapplicationsoftheWSNarebasedonpreciseclocksynchronization,whichmadeitoneofthemostimportantsupportingtechnologyinthearea.Thispaperma

6、inlyfocusonthenetwork-widedistributedclocksynchronizationoftheWSN.Firstofall,thepaperpresentsastudyonthemechanicsandthestandardsoftheclocksynchronization,andcomparesseveralclassicalclocksynchronizationalgorithms.Consideringthatthesynchronizationerroraccumulatesinthemult

7、i-hopnetwork,analgorithmbasedonBayesianestimationisproposed.Thisalgorithmoffsetsclockthroughexchangingmessagesbybi-directionalwayandcalculatestheprecisetimebyapriorinformationandposteriordistributionfromtheBayesianestimation.Itreducesthesynchronizationerrorscausedbyvari

8、abledelaysinmessageexchangebetweennodes,andtherefore,theaccumulatederror.Meanwhile,tobetterqualifydifferentapp