無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中時(shí)間同步和定位技術(shù)研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來，無線通信技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等科技領(lǐng)域都得到快速地發(fā)展。而綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無線通信技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)測(cè)和采集環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息并進(jìn)行處理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則被認(rèn)為是本世紀(jì)最重要的技術(shù)之一，具有十分廣闊的發(fā)展前景。時(shí)間同步和定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，因此，對(duì)這兩項(xiàng)技術(shù)的研究具有重大的理論意義和實(shí)際價(jià)值。
　　 本文的主要內(nèi)容是對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同

2、步和定位技術(shù)進(jìn)行研究。在簡(jiǎn)單介紹了相關(guān)概念之后，對(duì)這兩種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的闡述。在對(duì)時(shí)間同步的研究中，借鑒Internet上廣泛使用的NTP同步協(xié)議和RBS、BTS等已有的同步協(xié)議，結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，提出了TSA同步算法。該算法采用單應(yīng)答節(jié)點(diǎn)，以捎帶技術(shù)減小所需傳遞信息的個(gè)數(shù)；建立數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合以平滑誤差抖動(dòng)，在精度上有一定提高，算法復(fù)雜度也能滿足傳感器節(jié)點(diǎn)低能耗的要求。在對(duì)定位算法的研究中

3、，使用Cricket2.0系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)設(shè)備。先是分析了該系統(tǒng)采用的三邊測(cè)量定位算法，然后用實(shí)驗(yàn)證明了信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的位置和距離都對(duì)定位算法有很大影響。結(jié)合對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)和對(duì)設(shè)備程序的研究，判斷出該系統(tǒng)的有效區(qū)域。為了提高精度和穩(wěn)定性，依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的特點(diǎn)，采用TDOA算法中的Fang算法作為三邊測(cè)量法的改進(jìn)，對(duì)其算法過程進(jìn)行闡述。最后，將兩種算法編制程序并通過實(shí)驗(yàn)設(shè)備分別實(shí)現(xiàn)。將實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，可以看出改進(jìn)后的系統(tǒng)在精度和穩(wěn)定性上