無線傳感器網絡環(huán)境下基于MATLAB和OMNeT++的IEEE1588時間同步仿真.pdf

1、無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network，WSN)是一種典型的低成本、自組織的分布式網絡，其優(yōu)點是部署靈活，缺點是系統能源受限以及穩(wěn)定性較差。作為分布式系統的關鍵技術，時間同步在高精度的現代工業(yè)無線局域網中扮演著十分重要的角色。無線網絡的許多應用程序依賴于時間同步，如數據融合、TDMA調度、TOA定位等?；跁r間包交換技術，IEEE1588精密時鐘同步協議(IEEE1588Precision Clock Synch

2、ronization Protocol)，簡稱PTP(Precision Timing Protocol),能在有線以太網中實現高精度和低功耗的時間同步。
　　跟有線以太網相比，無線傳感器網絡遭受更多的無線信道共享，數據退避和數據包沖突，從而導致難以修復的傳輸時延抖動，也無疑會影響無線傳感器節(jié)點得到時間標記的精確度。從而對無線傳感器網絡的PTP性能分析造成一定挑戰(zhàn)性和必要性，通過仿真實驗來評估PTP的性能，對開展真實環(huán)境下的開發(fā)和

3、應用具有極強的現實意義。
　　本研究，分析了無線傳感器網絡以及PTP，并嘗試將針對有線網的PTP協議應用于無線傳感器網絡中;基于開源的網絡仿真工具OMNeT++，開發(fā)了一個無線傳感器網絡的仿真器，并經過卡爾曼濾波器的優(yōu)化處理，對PTP時間同步過程，仿真結果和影響PTP性能的因素進行評估，與MATLAB仿真平臺做了協同分析。
　　本文致力于在以下方面做出一定貢獻:
　　(1)通過對PTP協議的研究，嘗試將PTP同步機制移

4、植入無線傳感器網絡，并對無線傳感器網絡中影響PTP的因素進行分析。
　　(2)分別建立無線傳感器網絡的節(jié)點時鐘和PTP的時間包信息交換過程的模型，并針對無線傳感器網絡的信道特征，實現PTP的系統建模，并采用卡爾曼濾波器對其進行優(yōu)化。
　　(3)基于無線傳感器網絡環(huán)境中時間標記不確定性的特征，在已有研究的基礎上，重構了參數系統和調節(jié)機制，在MATLAB和OMNeT++兩個仿真平臺中開發(fā)了面向無線傳感器網絡的PTP的仿真平臺，并