無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時鐘同步算法研究.pdf

1、集成了傳感器、嵌入式計算、網(wǎng)絡(luò)和無線通信四大技術(shù)而形成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，它是一種新型的無基礎(chǔ)設(shè)施的無線網(wǎng)絡(luò)，能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進行處理，傳送到需要這些信息的用戶。傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一個全新的領(lǐng)域，對國內(nèi)外的研究學(xué)者提出了大量的挑戰(zhàn)性課題。 時鐘同步是任何分布式系統(tǒng)的重要組成部分，也是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一項重要支撐技術(shù)，大多數(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用比如環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，導(dǎo)航系

2、統(tǒng)等都需要所搜集的傳感數(shù)據(jù)具有準確時間信息，否則采集的信息就是不完整的。此外，傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)融合、TDMA定時、休眠周期的同步等都要求傳感器節(jié)點具有統(tǒng)一的時鐘信號。由于對傳感器網(wǎng)絡(luò)的大部分應(yīng)用而言，時鐘同步的精確性要求并不是特別高，而傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能量極其有限，因此在滿足時間精確度的要求下，設(shè)計高效節(jié)能的傳感器網(wǎng)絡(luò)時鐘同步算法是本文的研究重點。 本文概括了時鐘同步機制的應(yīng)用背景，對當前國內(nèi)外已經(jīng)提出的傳感器網(wǎng)絡(luò)時鐘同步算法進行

3、分析比較，針對節(jié)點能源有限的特點，提出了一種事件觸發(fā)型傳感器網(wǎng)絡(luò)時鐘同步算法。該算法由頻率偏差計算和時鐘同步兩個階段組成，通常狀態(tài)下各節(jié)點以自己時鐘頻率運轉(zhuǎn)，當基站監(jiān)測事件發(fā)生時，相關(guān)傳感器節(jié)點通過線性回歸計算時鐘晶振頻率偏差，并通過同步信令的交互，估算往返時延和時間差值。仿真結(jié)果表明，和傳統(tǒng)的周期型時鐘同步算法相比，該算法在事件發(fā)生頻率較低的情況下，能夠較好的節(jié)約節(jié)點能量，延長網(wǎng)絡(luò)生存期。 此外，針對數(shù)據(jù)包沖突所帶來的延遲誤差