2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、時(shí)間同步是傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本問題。一方面,時(shí)間是傳感器節(jié)點(diǎn)感知數(shù)據(jù)的基本要素,時(shí)間信息的準(zhǔn)確程度決定了感知數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值。比如,在運(yùn)動(dòng)物體監(jiān)測應(yīng)用中,傳感器節(jié)點(diǎn)記錄發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的本地時(shí)間,節(jié)點(diǎn)之間本地時(shí)間的計(jì)時(shí)偏差直接影響運(yùn)動(dòng)速度的計(jì)算結(jié)果;另一方面,時(shí)間同步是分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作的基礎(chǔ),時(shí)分復(fù)用調(diào)度、傳感數(shù)據(jù)融合、節(jié)點(diǎn)定位和協(xié)同休眠等傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)都以節(jié)點(diǎn)間的時(shí)間同步為前提。
  水下傳感器網(wǎng)絡(luò)(Underwate

2、r Sensor Networks,UWSNs)由于部署在水體內(nèi)并采用水聲通信方式,具有鏈路傳播延遲長和節(jié)點(diǎn)受限運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),為時(shí)間同步協(xié)議的設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)。另外,水聲通信的能耗高,水聲Modem的放大器和換能器通常需要10W級別的能量進(jìn)行信號發(fā)送,以保證節(jié)點(diǎn)間的有效的通信,使得時(shí)間同步協(xié)議應(yīng)兼顧節(jié)能的特點(diǎn)
  現(xiàn)有的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法均是基于單跳的點(diǎn)到點(diǎn)時(shí)間同步機(jī)制,即所有待同步節(jié)點(diǎn)一跳之內(nèi)能夠連接到信標(biāo)節(jié)點(diǎn)。在多跳網(wǎng)

3、絡(luò)中,這些協(xié)議只能以逐跳同步的方式進(jìn)行,使得完成全網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的周期拉長,且同步誤差會(huì)隨跳數(shù)的增加而逐漸累積。
  為解決多跳網(wǎng)絡(luò)中的上述問題,本文提出了基于多路徑消息融合的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法MulSync。MulSync通過并發(fā)執(zhí)行的同步通信機(jī)制,獲得來自不同時(shí)間參考節(jié)點(diǎn)的對時(shí)信息組成同步對時(shí)元組;然后利用獲得的對時(shí)元組通過三次線性擬合,將來自不同時(shí)間參考節(jié)點(diǎn)的對時(shí)信息進(jìn)行融合,進(jìn)而完成對節(jié)點(diǎn)的頻率偏斜和相位偏差的估計(jì),

4、并最終完成全網(wǎng)的時(shí)間同步。
  本文的主要貢獻(xiàn)如下:
  1)通過并發(fā)執(zhí)行的同步通信機(jī)制和水聲信號廣播特性的利用,有效降低了全網(wǎng)同步的時(shí)間開銷和消息開銷;
  2)通過三次線性擬合,融合了來自不同時(shí)間參考節(jié)點(diǎn)的同步對時(shí)元組進(jìn)行時(shí)間同步,在一定程度上解決了節(jié)點(diǎn)同步精度隨跳數(shù)增加而下降的問題;
  3)仿真實(shí)驗(yàn)表明,與基于單跳的MU-Sync相比,MulSync獲得了相近或更高的全網(wǎng)同步精度,且同步的消息開銷和時(shí)間開

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