無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的鏈路質(zhì)量研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)能將數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、無線通信、協(xié)同合作等功能綜合于一體，所以越來越受到人們的關(guān)注并被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
　　 在WSN中，鏈路質(zhì)量的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性會(huì)影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕虼私⒁粋€(gè)準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)又穩(wěn)定的鏈路質(zhì)量評(píng)估機(jī)制極其重要。傳統(tǒng)的基于LQI(Link Quality Indicator)值的鏈路質(zhì)量評(píng)估方法沒有考慮CRC

2、(Cyclical Redundancy Check)校驗(yàn)未通過的包及丟失包的問題。本文提出了一種基于LQI值的鏈路質(zhì)量評(píng)估的新方法，該方法不僅考慮成功接收的包，同時(shí)把CRC校驗(yàn)未通過的包及丟失的包也考慮進(jìn)來，并在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了相關(guān)研究。此外，本文還對(duì)CRC檢驗(yàn)未通過包的誤比特率、誤包率進(jìn)行了研究。本文主要工作如下:
　　 綜述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)內(nèi)容。為了建立鏈路質(zhì)量評(píng)估機(jī)制，搭建了由微處理器ATMEGA88PA和無線射頻

3、收發(fā)芯片CC1100組成的實(shí)際硬件平臺(tái)并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)發(fā)送、接收等功能。此外，利用邏輯分析儀對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行了跟蹤測(cè)量，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面的分析，從而為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施提供可靠準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。然后在搭建的硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上，做了大量相關(guān)實(shí)驗(yàn)，將采集到的數(shù)據(jù)存入ACCESS數(shù)據(jù)庫中，然后對(duì)采集的大量樣值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用MATLAB對(duì)PRR(Packet Received Rate)與LQI之間的關(guān)系進(jìn)行了Cubic曲線擬合，建立了一個(gè)基于LQI與

4、PRR的鏈路質(zhì)量評(píng)估模型，并通過實(shí)驗(yàn)證明了該模型的正確性。而且用Pearson相關(guān)系數(shù)與傳統(tǒng)的評(píng)估機(jī)制相比，本文提出的模型精度與之前的評(píng)估方法相比精度提高了6.5％。
　　 為了更深入的了解鏈路質(zhì)量，本文對(duì)丟失包及CRC校驗(yàn)未通過包的誤比特率BER(Bit Error Rate)進(jìn)行了研究，得出了LQI與BER之間的關(guān)系模型。另外對(duì)CRC校驗(yàn)未通過的包接收率PER(Packet Error Rate)也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，得出了均值