無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步的研究與開發(fā).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展了人們的信息獲取能力，將客觀世界的物理信息和傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，為人們提供最直接、最有效和最真實(shí)的信息。時(shí)鐘同步作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要模塊，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)TDMA接入、協(xié)同休眠、通信調(diào)度和目標(biāo)定位等技術(shù)的基礎(chǔ)，也是將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可靠地應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域的技術(shù)基礎(chǔ)。 論文以此為研究背景，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步算法進(jìn)行研究與開發(fā)。 論文首先論述了時(shí)鐘同步軟硬件平臺的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，為了獲得良好

2、的同步性能，需要有相應(yīng)的硬件平臺和軟件平臺的支持。軟硬件平臺的性能是時(shí)鐘同步方案設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，也是制約同步性能的重要因素。 硬件平臺是進(jìn)行無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是時(shí)鐘同步方案需要考慮的重要因素。硬件平臺主要包括無線傳輸、處理器、傳感器和電源供應(yīng)這四個(gè)主要的硬件模塊。各個(gè)模塊的工作性能直接影響了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步的性能。論文詳細(xì)論述了硬件平臺的設(shè)計(jì)和各模塊的主要性能參數(shù)、節(jié)點(diǎn)的通信性能和能量消耗等性能指標(biāo)。

3、 軟件平臺對時(shí)鐘同步任務(wù)提供了良好的任務(wù)調(diào)度、能量管理、消息觸發(fā)和定時(shí)觸發(fā)支持。傳感器軟件平臺以超輕量級任務(wù)調(diào)度器為核心，并結(jié)合了傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?；窘Y(jié)構(gòu)框架，以及各個(gè)模塊的信息接口，為傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、模塊和應(yīng)用提供了高效的支持。 在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟硬件平臺的基礎(chǔ)上，論文分析了同步誤差的來源，分析了當(dāng)前主要的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步算法，在該研究基礎(chǔ)上，針對同步誤差來源以及現(xiàn)有時(shí)鐘同步算法的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)和開發(fā)了一種基于雙時(shí)鐘源反饋