检索结果-南通市图书馆

作者：张学佩南昌航空大学

学位级别：硕士

机会网络是一种不需要源节点和目标节点之间存在完整链路,利用节点移动带来的相遇机会实现通信的自组织网络,具有网络拓扑时变、节点资源受限、不要求网络全连通等特点,更符合实际环境下的自主组网需求,近年来成为学术界关注的热点。链... 详细信息

机会网络是一种不需要源节点和目标节点之间存在完整链路,利用节点移动带来的相遇机会实现通信的自组织网络,具有网络拓扑时变、节点资源受限、不要求网络全连通等特点,更符合实际环境下的自主组网需求,近年来成为学术界关注的热点。链路预测是机会网络研究的难点,链路预测的目标是根据节点间已知链路及节点的属性,估计节点间链路存在的可能性。有效的链路预测不仅能够挖掘网络节点间的潜在关系,还能进一步分析网络消息传播的规律,为机会网络的上层应用提供支撑。目前,链路预测的研究主要针对拓扑结构变化缓慢的社交网络,集中在单节点对的链路预测。本文针对拓扑变化频繁的机会网络,研究多节点间的链路预测,提出一种基于深度学习的链路预测方法,利用整网拓扑的历史演化信息推断未来局部链路内可能产生的变化趋势:1)数据表征阶段,基于混沌理论确定机会网络的切片时长,采用时间序列分析法对动态过程进行量化,通过分析不同应用场景的特点,寻找机会网络在时间、空间和节点间相关性等不同维度下可能存在的属性,提出采用多维属性综合表征机会网络的方法;2)建模预测阶段,采用模式分类方法对多节点间的未来链路组合进行划分,利用3D卷积神经网络模型,从多维属性中提取影响机会网络局部链路状态的结构特征,依此推断未来链路的演化趋势,实现多节点间的链路预测。本文使用Dartmouth学院的ITC数据集,基于Sklearn和Keras进行实验,采用分类问题中常见的性能指标准确度(Accuracy)、精确度(Precision)以及AUC(Area Under the Receiver Operating Characteristic Curve)评价链路预测效果。实验共分为两部分:1)模型选择,设置了切片时长、帧长度、节点数等不同条件,使用验证集完成预测模型的选择,用以确定最优的3D卷积神经网络(3D-CNN);2)性能对比,使用测试集在3D-CNN和其他基于相似性指标的预测模型进行对比实验,验证3D-CNN的有效性。实验结果表明,与基于CN、AA、RA、Jaccard及Katz等预测方法相比,3D-CNN具有更好的精确性和稳定性。

关键词：机会网络链路预测多节点 3D卷积神经网络混沌理论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

采用时分声表面波标签的多节点温度传感研究

采用时分声表面波标签的多节点温度传感研究

作者：贾浩南京航空航天大学

学位级别：硕士

声表面波传感器具有无源、无线等特点,适于高压开关柜、高压传输线、智能烤箱等场景的多节点测温。这些应用领域通常对节点数量的要求不高,但需要多个传感器同时测温,并且更为注重测温系统在高温高压、易燃易爆等极端环境下的安全性、... 详细信息

声表面波传感器具有无源、无线等特点,适于高压开关柜、高压传输线、智能烤箱等场景的多节点测温。这些应用领域通常对节点数量的要求不高,但需要多个传感器同时测温,并且更为注重测温系统在高温高压、易燃易爆等极端环境下的安全性、可靠性与实时性。为解决当前频分多址谐振器型声表面波传感器用于多节点测温时存在的问题,本文采用声表面波标签进行温度传感,并将时分思想应用于标签设计,使其具有防碰撞功能,从而对基于声表面波技术的多节点测温方案展开了积极的探索。本文从标签设计和阅读器设计两个方面对采用时分声表面波标签的多节点测温系统进行了较为深入、全面的研究,并通过实验测试表明了研究工作的有效性。在标签设计方面,首先研究了测温算法,以相位替代时延进行温度测量,设计了一种全新的方法来判断相位整周期,从而在一定温度范围内解决相位模糊问题,并且还扩大了标签的测温范围。在此基础上设计了相位递推与重构算法,在求得标签最远两个反射栅之间相位差的同时,保证相位测量误差不变,实现了大测温范围与高测温精度一致的设计目标。然后,根据应用场景的不同,分别设计了六节点、三节点测温标签。在设计六节点标签的结构时,通过对反射栅进行间距扩大、旋转和前插等变换,减小了标签尺寸,提高了基底长度方向的空间利用率。针对三节点标签,根据标签之间反射栅的整体或部分交叉重叠,设计了两种方案。论文还仿真分析了反射栅反射率与栅条数目之间的关系,并以回波一致性为目标,对各反射栅的栅条数目进行了优化。最后,结合划片和涂胶等工艺流程对标签尺寸的影响,确定了标签的设计参数。在阅读器设计方面,发射链路采用直接数字频率合成器DDS与锁相环PLL以IQ调制上混频的方式产生发射信号,接收链路主要包括射频前端和中频电路,其中射频前端由三级低噪放和带通滤波器构成,中频电路则负责中频滤波和放大。采用脉冲压缩技术和数字正交解调方案处理回波信号,从而提高相位的测量精度。最后,对阅读器收发链路进行了测试,验证了硬件电路的可行性,并且采用实际的标签回波对信号处理算法进行了验证。论文对由时分声表面波标签和阅读器组成的多节点测温系统进行了联合测试,测试结果表明,系统可以实现多节点温度检测。六节点、三节点方案一和方案二的测温精度分别为±1.23℃、±0.83℃和±0.43℃,标签最远测温距离可达7.6m,具有较好的一致性和重复性,并且通过反射率补偿之后的标签取得了更好的回波一致性。

关键词：声表面波时分多节点温度传感相位模糊反射率阅读器

CUDA技术在多节点超短期负荷预测上的应用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

CUDA技术在多节点超短期负荷预测上的应用

作者：莫进桃华南理工大学

学位级别：硕士

负荷预测是指对电力负荷做出预先的估计和推测,是实现电力系统安全、经济运行的基础。超短期负荷预测作为负荷预测的一种,是对一小时内数秒、数分钟的电力负荷的发展变化情况所作的预测。在电网的实时运行、控制中,如动态经济调度、在... 详细信息

负荷预测是指对电力负荷做出预先的估计和推测,是实现电力系统安全、经济运行的基础。超短期负荷预测作为负荷预测的一种,是对一小时内数秒、数分钟的电力负荷的发展变化情况所作的预测。在电网的实时运行、控制中,如动态经济调度、在线安全监视、电力市场中实时电价制度的运作、自动发电控制（AGC）等方面,超短期负荷预测都起到了越来越重要的作用。对全网内分布的多个重要节点的负荷进行预测,更有助于了解全电网关键节点的负荷分布及运行趋势,有助于整个电网的安全稳定运行,提高电能质量,促进电力市场的正常运作。近年来,随着图形处理器（Graphics Processing Unit ,GPU）软硬件技术的日趋成熟,GPU强大的浮点运算和并行处理能力使得业界都在致力于挖掘其潜能,让它能够在非图形领域得到广泛的应用,例如模式识别、地震预测、合成孔径雷达等方面。基于图形处理芯片的通用计算（General Purpose GPU ,GPGPU）研究正逐步深入。随着NVIDIA推出GeForce 8800显卡以后,它的通用计算架构（Computer Unified Device Architecture, CUDA）技术经过广泛推广,现在已经有相当多的论文和研究成果发表。由于超短期负荷预测的实时性及算法的复杂性,在进行多节点的负荷预测运算时,一般的CPU已经达不到这样的运算能力,有必要引入图形处理器通用计算（GPGPU）技术。论文实验程序使用基于遗传算法的神经网络进行超短期负荷预测。并且,为了保证多节点负荷预测的实时性,论文将在NVIDIA公司的GTX460 GPU中使用CUDA技术,对东莞电网33个镇区进行基于遗传算法的神经网络超短期负荷预测运算。实验表明,使用CUDA技术,多节点超短期负荷预测取得了很好的运算结果,并具备非常好的实时性。

关键词：多节点超短期负荷预测 GPGPU CUDA

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

大众邮件代理网关多节点方案设计与系统实现

大众邮件代理网关多节点方案设计与系统实现

作者：苗宇北京邮电大学

学位级别：硕士

随着3G无线网络建设的不断发展,使用139邮箱PushEmail业务的用户数量越来越多。同时由于运营及服务提供商业务的拓展及服务品质的提高,越来越多的用户愿意使用手机来享受各种各样的其他网络应用服务,例如手机BBS、手机下载音乐等。显然... 详细信息

随着3G无线网络建设的不断发展,使用139邮箱PushEmail业务的用户数量越来越多。同时由于运营及服务提供商业务的拓展及服务品质的提高,越来越多的用户愿意使用手机来享受各种各样的其他网络应用服务,例如手机BBS、手机下载音乐等。显然,无论是在为用户提供并发服务的用户数上还是在适应新开展的服务应用上目前大众邮件代理网关(Mail Internet Gateway, MIG)平台一期系统都不能满足客户与用户的需求。针对此现状,中国移动集团提出了对现有平台系统进行结构性的改造计划任务。新系统在满足海量用户并发连接访问、实现大数据量的交互通信的同时,还要具备相应的可扩展性,以方便后期新业务的拓展应用。也要能提供异地多节点形式的迁移扩展服务,即在多地点同时部署大众邮件代理网关平台系统以避免单地资源或环境的限制而导致的不能为新增用户提供服务以及降低对现有用户已有的服务品质。本文对此次系统改造升级方案做了理论上的研究,对新系统的需求、设计方案和实现方法做了详细的分析、探讨和定义。首先对多节点系统的业务和功能做了背景介绍,接着对系统升级的必要性和可行性做出整体论证,对系统整体需求做了分析和定义。接着对技术方案设计和各子系统实现方法做了详细的定义,并对系统所涉及的关键技术做了研究。最后,对系统改造升级后对现网大众邮件代理网关系统和其他关联系统,如邮件推送网关(GPRS Email Gateway, GEGW).139邮箱、移动网管等的影响做了概要讨论和分析。

关键词：邮件代理网关多节点邮件推送网关 139邮箱

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于TCP/IP的多节点控制系统研究

基于TCP/IP的多节点控制系统研究

作者：曹庆松天津大学

学位级别：硕士

21世纪是人类全面探索海洋的世纪,具备自动控制系统的水下机器人是完成深海海域探测调查任务的最佳选择之一。一个基本的自治水下机器人控制系统主要包括如下功能模块:导航、数据采集、运动控制、避障、能源管理、故障检测、应急处理等... 详细信息

21世纪是人类全面探索海洋的世纪,具备自动控制系统的水下机器人是完成深海海域探测调查任务的最佳选择之一。一个基本的自治水下机器人控制系统主要包括如下功能模块:导航、数据采集、运动控制、避障、能源管理、故障检测、应急处理等。此外,根据水下机器人使命的不同,还需要搭载其它的传感器,如:深度测量、GPS、无线电、各种声纳等[1],因此,采用多节点控制系统是水下机器人的必然选择。本文在分析了目前常用的三种多节点控制系统的结构与特点的基础上,提出了一种基于TCP/IP的多节点控制系统设计方法,并将其应用于水下机器人中。该控制系统采用基于PC104总线的工业控制计算机作为节点控制模块,利用以太网广播方式实现节点单元间的数据通信和数据交换。本文设计的多节点控制系统利用了先进的计算机硬件和软件技术以及网络技术,很大程度上降低了控制系统的设计难度和成本。本文主要进行了以下几方面的工作:1.详细介绍了目前常用的三种多节点控制系统,分析了它们各自的结构和功能特点,提出了一种基于TCP/IP的多节点控制系统的设计方法;2.针对本文提出的基于TCP/IP的多节点控制系统的总体结构,进行了系统的分析和研究;3.针对AUV控制系统的功能需求和基于TCP/IP的多节点控制系统的结构特点,本文对控制系统的节点单元进行了设计;4.详细分析了AUV的功能需求和控制系统的结构、功能特点,分别针对主控单元和节点单元的功能需求,设计了相应的应用程序;5.为了保证本文设计的基于TCP/IP的多节点控制系统在数据通信和数据交换方面具备AUV控制系统要求的可靠性和稳定性,本文针对串口通信和节点间数据交换进行了测试实验,实验结果表明本文设计的控制系统在数据通信和数据交换方面具备很高的可靠性和稳定性。

关键词： TCP/IP 多节点控制系统 PC104 AUV 以太网广播

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

穿戴式多节点肌电—惯性采集系统设计及应用

穿戴式多节点肌电—惯性采集系统设计及应用

作者：王坤燕山大学

学位级别：硕士

随着我国老龄化加剧,脑卒中等疾病高发,脑卒中患者术后往往会产生严重的肢体功能障碍,患者在进行康复训练时有极大的运动损伤风险,需要进行完备的运动监测,基于肌电信号和惯性信息的获取与分析技术已经成为研究热点。单一的肌电信号对... 详细信息

随着我国老龄化加剧,脑卒中等疾病高发,脑卒中患者术后往往会产生严重的肢体功能障碍,患者在进行康复训练时有极大的运动损伤风险,需要进行完备的运动监测,基于肌电信号和惯性信息的获取与分析技术已经成为研究热点。单一的肌电信号对肢体运动状态不能做出全面的判断,多通道肌电采集与惯性传感技术相结合能较为全面地实现肢体运动监测与评价,提高肢体运动监测准确度、增加评价指标。但随着采集节点增加,成本会急剧上升。为此本文设计穿戴式多节点肌电-惯性采集系统,能够以低成本实现多节点信息同步实时采集,将其应用于对下肢运动功能的监测,并开发了上位机监测平台,能够对患者多个生理指标和运动状态实时监测。本文主要研究内容如下:首先,分析肌电、惯性信息的研究现状,以及对多通道肌电信息、惯性数据获取技术的研究,针对当前同类设备肌电信号和惯性信息采集节点有限的问题,提出通过无线局域网技术,以低成本实现多节点信息同步实时采集的思路。设计穿戴式多节点肌电-惯性采集系统的整体结构方案。其次,设计穿戴式多节点肌电-惯性采集系统的硬件部分,从增强多节点肌电信号同步采集系统鲁棒性出发,设计了肌电信号调理电路与惯性信息采集电路;为实现多节点、多通道信息的同步采集,设计了嵌入式硬件电路与多信息收发电路;进一步设计了电源系统并进行集成化处理和可穿戴结构设计。然后,设计穿戴式多节点肌电-惯性采集系统的软件部分,以任务合理调配、信息高速传输、低功耗等需求出发,设计系统嵌入式程序。以实现多节点组网、多通道信息同步获取出发,进行无线传输网络设计;针对系统灵活性需求,设计多信息收发器的Wi-Fi无线传输与串口（USB）有线传输方式;针对多指标分析与数据可视化要求,设计了肌电和惯性数据预处理和特征提取方法,并建立上位机监测软件平台。最后,对所设计采集系统进行性能对比与分析,并应用于下肢运动监测,通过下肢运动疲劳与步态监测实验,同步获取肌电信号与惯性信息并进行运动疲劳估计与步态分析,验证系统的有效性。

关键词：肌电信号惯性信息运动监测多节点信息组网穿戴式

面向多节点复杂传感网的低功耗拓扑结构优化方法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

面向多节点复杂传感网的低功耗拓扑结构优化方法

作者：邹胜雄北京交通大学

学位级别：硕士

摘要：以无线传感器网络为基础的“智慧农业”推动了农业信息化发展,由于无线传感器网络具有很强的自组织性和容错性,多节点复杂传感网已成为了近年来国内外研究的热点。纵观国内外关于多节点复杂传感网拓扑结构的相关研究,目前仍然存... 详细信息

摘要：以无线传感器网络为基础的“智慧农业”推动了农业信息化发展,由于无线传感器网络具有很强的自组织性和容错性,多节点复杂传感网已成为了近年来国内外研究的热点。纵观国内外关于多节点复杂传感网拓扑结构的相关研究,目前仍然存在网络适应性差和能量利用率低的缺点,且多节点采集大量数据在传输网络中容易形成局部拥塞,极大地影响网络的实时性和准确性。针对以上问题,本文提出了一种面向多节点复杂传感网的低功耗拓扑结构优化方法,该方法建立了适应强、鲁棒性好的的网络拓扑模型,并对网络的能耗和传输特性进行深入研究,论文的主要研究内容包括： 1、针对节点部署过程中利用率过低的问题,研究了基于正六边形划分的层簇型混合拓扑模型。该方法对外层普通传感器节点采用正六边形部署策略,普通节点与簇头节点采用星型结构连接;内层的簇头节点基于圆域进行等级划分,各个等级的簇头节点采用网状结构连接。在此基础上,簇头节点采用基于临界距离的混合跳路由方法和基站进行通信,该方法提高了网络的感知效率,节约了成本。 2、为解决信息采集过程中传感器节点能量过多消耗的问题,提出了一种面向无线传感网的动态簇头优选方法。该方法根据感知概率模型选择覆盖度冗余节点为一阶段簇头节点,一阶段簇头节点死亡后,然后采用生存时间估计算法选择最大剩余能量比的节点为二阶段簇头节点。该方法从两个阶段均衡了网络节点能量,具有较高的适应性和准确性。 3、针对无线传感器网络中常出现传输拥塞的问题,提出了基于改进蛙跳算法的自适应多路径方法。该方法基于主动避免拥塞的设计思想,在生成青蛙时综合考虑了节点的拥塞预知度、剩余能量和最小跳数,并对三者归一化定义为适应值,建立了路径满意度模型。在算法的局部优化过程中,对更新算法进行离散化处理以及引入学习因子;在全局优化中,引入了多路径路由思想,从而实现了最优路径的选取。该方法自适应的选择最优路径进行数据传输,提高信息的可靠性。通过仿真实验得出,基于正六边形划分的层簇型混合拓扑模型相比正四边形拓扑模型,能量利用率提高了约8.6%;二阶段动态簇头优选算法相比传统的LEACH和DEEC算法,网络生命周期分别提高了50%和30%;基于改进蛙跳算法自适应多路径算法相比ABEAR和AODV算法,拥塞程度分别减少了14.7%和20.6%,最优路径的搜索精度达到了97%。实验结果表明,本文的面向多节点复杂传感网的低功耗拓扑结构优化方法解决了能耗利用率低、可靠性差的问题。

关键词：多节点无线传感网拓扑结构低功耗蛙跳算法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

ATM网络的多节点拥塞控制算法研究

ATM网络的多节点拥塞控制算法研究

作者：王俊伟大连理工大学

学位级别：硕士

在高速网络中，一方面由于网络设备的物理特性限制了网络的传输速率、处理速度和节点的缓冲器容量，因而产生饱和非线性特性;另一方面，传输延迟的时变性、用户接入的随机性以及高优先级业务的突发性和不可控性，使得网络中存在严重的... 详细信息

在高速网络中，一方面由于网络设备的物理特性限制了网络的传输速率、处理速度和节点的缓冲器容量，因而产生饱和非线性特性;另一方面，传输延迟的时变性、用户接入的随机性以及高优先级业务的突发性和不可控性，使得网络中存在严重的测量误差和干扰。这些不确定因数使得网络拥塞控制问题变得更加复杂。而现有的基于速率反馈的拥塞控制设计多数都没有很好地考虑网络的非线性特征，也没有考虑测量误差和干扰的抑制问题。在多节点的情形下，由于各个交换节点的相互之间的耦合作用，增加了缓冲区队列模型的干扰，与单节点网络相比，对控制器的稳态性能和暂态性能提出了更高要求。控制器设计的目的是：考虑到上述干扰并且不影响高优先业务的情况下，使缓冲区队列长度和ABR源的允许速率分别达到稳定值，即，保证闭环控制的稳定性;避免网络出现严重的拥塞，以减小信元丢失率，保证用户的服务质量;在确保公平性的同时，最大化网络资源的利用率。为此，本文首先建立了多节点的网络流模型，考虑了网络时延，将测量误差、高优先级业务和多节点网络连接之间的耦合作为系统的扰动。然后，设计了广义预测拥塞控制算法。仿真研究表明，此方法既提高了网络资源的利用率，又保证了闭环控制的稳定性和网络资源分配的稳态公平性，同时降低了了高优先级业务对系统性能的影响。在此基础上，考虑到网络中用户数的随机变动和传输时延的动态变化，而引起队列模型参数的变化，采用自适应方法预估模型参数。从仿真结果不难看出，自适应广义预测算法可以对用户数的动态变化快速做出反应，而当用户数不变时，能够迅速达到期望的目标。最后，针对单节点和多节点网络，引入BP神经网络来逼近网络队列模型的非线性子模型;应用自校正算法，辨识队列模型的线性子模型，设计了基于神经网络的自校正拥塞控制器。仿真证明，算法保证了闭环系统的稳定性、收敛性和公平性，对传输延迟的时变特性和用户的动态变化引起的测量误差具有较好的鲁棒性。

关键词： ATM网络 ABR业务多节点拥塞控制广义预测控制自校正神经网络

基于FPGA的远距离多节点光纤传输系统设计与实现

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于FPGA的远距离多节点光纤传输系统设计与实现

作者：许义宝安徽大学

学位级别：硕士

传统的人工巡检输油管线抄表采集数据的方法效率低下、实时性差,已无法满足现今石油管道运输的发展需求。为满足管线状态实时监测的需求,实现输油管线多监测节点远距离状态数据采集的智能化,本文基于FPGA和光纤通信技术,设计实现了一种... 详细信息

传统的人工巡检输油管线抄表采集数据的方法效率低下、实时性差,已无法满足现今石油管道运输的发展需求。为满足管线状态实时监测的需求,实现输油管线多监测节点远距离状态数据采集的智能化,本文基于FPGA和光纤通信技术,设计实现了一种多节点串联的数据采集传输系统。此系统可以完成对输油管线多监测节点的数据自动、实时的采集和传输,克服了传统的数据采集方式过于依靠人力的弊端,大大降低了监测成本,具有一定的实用价值。本文完成的主要工作有:1.介绍了远程数据采集传输系统的研究背景、研究意义以及远程监测系统的国内外发展概况,分析讨论了现有的多节点数据采集传输系统的实现技术及其特点。2.系统的总体方案设计。对系统设计中采用的数据通信方式、系统工作原理、主控芯片三个方面内容进行具体分析,确定了光纤通信、节点串联模式和使用FPGA作为主控制芯片的具体设计方案。3.系统的硬件设计。根据系统的功能需求,对系统硬件电路进行详细设计,完成了系统的电源电路、FPGA配置电路、FPGA时钟电路、通信状态指示、外部存储电路和光电转换电路等模块的原理图设计和PCB设计并最终研制出系统硬件电路板。4.系统的FPGA软件设计。根据系统软件功能需求确定了 FPGA的软件系统框架,在Quartus Ⅱ软件下,使用自上而下的设计方法和VerilogHDL语言对FPGA进行编程设计,实现时钟分频、通信协议、数据的串并转换以及外部RAM读写等功能,完成了 FPGA软件中上级输入数据接收缓存模块、本节点数据源接收缓存模块和本级数据输出模块的设计。5.系统功能测试与分析。硬件电路板制成后,对各个硬件电路模块进行了测试,同时在Modelsim仿真软件下,编写Testbench对FPGA软件功能模块进行功能仿真。最后搭建了一个多节点的系统,对系统进行功能测试,并对测试结果进行分析。

关键词： FPGA Verilog HDL 多节点光纤通信数据采集

一种多节点宽带无线个域网物理层关键技术研究与实现

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

一种多节点宽带无线个域网物理层关键技术研究与实现

作者：阎嘉怡电子科技大学

学位级别：硕士

无线个域网是一种围绕人体区域范围的小型无线网络,在军事、医疗、体育训练和消费电子等领域有着广泛的应用。在典型的无线个域网如蓝牙、Zigbee等系统中,用户可以通过身上穿戴的多个电子设备来与主控台进行语音、视频、图像等多种信息... 详细信息

无线个域网是一种围绕人体区域范围的小型无线网络,在军事、医疗、体育训练和消费电子等领域有着广泛的应用。在典型的无线个域网如蓝牙、Zigbee等系统中,用户可以通过身上穿戴的多个电子设备来与主控台进行语音、视频、图像等多种信息交互。而随着用户对通信速率要求的提升,无线个域网系统也面临着高速数据传输的挑战。因此,本文设计并实现了一种60MHz带宽的多节点高速无线个域网物理层方案。论文主要研究内容如下:第一,对无线个域网的应用场景和需求指标进行了详细分析。确定了无线信道为IEEE 802.15.6定义的CM4信道,并用路径损耗模型和功率延迟分布模型来描述信道特征;同时,给出了物理层基带链路需要满足的各项性能指标,比如发射功率不低于-24d Bm、接收频偏大于3000Hz等指标需求。第二,设计了基于OFDM系统的上下行物理层传输方案。完成了收发机中子载波映射、时频同步、信道估计、信道均衡和编译码等关键技术的设计方案。同时,分析了多节点上行同步技术的原理,设计了基于循环移位ZC序列的上行同步帧,描述了上行同步的全流程,并给出了上行同步中关键模块的处理流程。第三,在4000Hz频偏的条件下,完成了链路在高斯信道、4径莱斯信道和7径莱斯信道的性能仿真和分析。结果显示,对于下行链路,在高斯信道下,信噪比高于14d B时,误码率下降至10,在两种莱斯信道下的误比特率性能分别比高斯信道恶化3d B和5d B左右。对于上行链路,由于各用户受深衰落影响不同,其误码率各不相同,在信噪比大于21d B时,所有用户均可以正常通信。链路选择的时间同步算法在虚警概率低于0.1%的条件下,可以达到99.9%以上的捕获概率;频率同步算法在解调信噪比以上残余频偏低于100Hz。第四,在Zync-XC7Z035芯片+AD9371软件无线电硬件平台上,设计了上下行物理层链路实现的总体方案。分析了下行组帧、下行时间同步、频率同步和TA估计四个模块的实现方法,并对物理层的性能和功能进行了测试。测试结果显示,双向传输系统各项指标能够达到设计预期,下行峰值业务速率为80Mbps,上行单用户峰值业务速率为19.1Mbps,各用户均能成功与中心节点同步。论文提出了一种多节点宽带无线个域网的双向链路传输方案,对多节点、高速、宽带的无线个域网物理层的工程实现有一定参考价值。

关键词：无线个域网多节点宽带高速时间同步频率同步