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智能变电站分布式同步采样组网技术

电网技术 2014年第1期38卷 47-52页

作者：李澄袁宇波陆玉军宁艳江苏方天电力技术有限公司江苏省南京市211102 江苏省电力科学研究院江苏省南京市211103

过程层采样值传输方法是智能变电站关键技术问题之,目前工程上采样值传输方法主要有点对点传输和组网传输。组网传输可简化系统结构,满足数据共享要求,但是其运行依赖全局同步系统,全局同步系统故障将导致整系统出运行,为此采样值组网... 详细信息

过程层采样值传输方法是智能变电站关键技术问题之,目前工程上采样值传输方法主要有点对点传输和组网传输。组网传输可简化系统结构,满足数据共享要求,但是其运行依赖全局同步系统,全局同步系统故障将导致整系统出运行,为此采样值组网传输应不依赖全局时钟。提出了种采用合并单元作为局部主钟,保护测控装置作为从钟,每个测控保护装置中实现多个独立从钟,分别与合并单元的局部主钟进行局部同步的新方案。通过优化IEEE1588时钟选择、跟踪机制,利用插值方法实现了数据同步采集,有效避免了对全局同步系统的依赖。该方案的主要优点在于不要全局同步系统,同样实现了采样值组网传输,工程实际应用表明,该方案较传统的组网方案具有更高的可靠性和实用性。

关键词：分布式局部同步采样数字保护 IEEE1588

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无标度无线传感器网络的同步

复杂系统与复杂性科学 2013年第3期10卷 61-66页

作者：牟金平周武能王天波冀川东华大学上海201620 台州学院浙江临海317000

研究了离散型无标度无线传感器网络(WSN)的同步问题。首先,为了刻画该网络在休眠—唤醒机制下变拓扑结构的连通性,给出了概率路径、概率分支和概率连通等概念。其次,在变拓扑下,给出了一种基于阈值的同步控制协议。假设节点以一定的概... 详细信息

研究了离散型无标度无线传感器网络(WSN)的同步问题。首先,为了刻画该网络在休眠—唤醒机制下变拓扑结构的连通性,给出了概率路径、概率分支和概率连通等概念。其次,在变拓扑下,给出了一种基于阈值的同步控制协议。假设节点以一定的概率接收到在阈值允许范围内的数据,在基于阈值的同步控制协议下,WSN达到局部同步或全局同步。最后,数值例子和仿真的结果印证了所得结论的可靠性。

关键词：无标度网络概率连通阈值函数局部同步全局同步

带电荷或反脉冲的脉冲神经膜系统计算能力研究

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带电荷或反脉冲的脉冲神经膜系统计算能力研究

作者：张逃生华中科技大学

学位级别：硕士

生物计算是将信息编码到生物分子中,利用生物技术手段处理信息的研究领域。膜计算是生物计算的重要研究领域之一,旨在借鉴活细胞处理与交互物质的方式,抽象出被称为膜系统的计算模型。脉冲神经膜系统是根据神经元之间信息处理与交互的... 详细信息

生物计算是将信息编码到生物分子中,利用生物技术手段处理信息的研究领域。膜计算是生物计算的重要研究领域之一,旨在借鉴活细胞处理与交互物质的方式,抽象出被称为膜系统的计算模型。脉冲神经膜系统是根据神经元之间信息处理与交互的方式抽象出的模型,被认为属于第三代神经网络,具有广泛的应用前景。带电荷的脉冲神经膜系统和带反脉冲的脉冲神经膜系统是脉冲神经膜系统的两类重要变体。带电荷的脉冲神经膜系统使用了三种电荷,存在电荷数目能否优化的问题。带反脉冲的脉冲神经膜系统在同步模式下已被证明是图灵通用的,然而在局部同步模式下的计算能力未知。在现有脉冲神经膜系统的仿真软件中,输入规则的形式种类有限,无法进行较复杂脉冲神经膜系统的仿真研究。针对这些问题,开展了电荷数目优化、局部同步模式下的计算能力,以及扩展脉冲神经膜系统仿真软件的研究。主要研究内容与成果如下:针对带电荷的脉冲神经膜系统中电荷数目优化问题,将反脉冲的概念引入到了系统中,建立了带电荷与反脉冲的脉冲神经膜系统,并证明了只使用两种电荷的情况下系统依然是图灵通用的。在此基础上,构造了由121个神经元组成的小通用带电荷与反脉冲的脉冲神经膜系统。与文献中已知的由164个神经元组成的小通用带电荷脉冲神经膜系统相比,减少了43个神经元。针对带反脉冲的脉冲神经膜系统在局部同步模式下的计算能力问题,在规则同步与神经元局部同步的基础上,提出了突触局部同步的概念。研究了带反脉冲的脉冲神经膜系统在规则局部同步、神经元局部同步以及突触局部同步三种模式下的计算能力,通过模拟注册机,证明了带反脉冲的脉冲神经膜系统在这三种局部同步模式下的计算能力均与图灵机等价。Gutiérrez-Naranjo等人开发的脉冲神经膜系统仿真软件可以输入七种形式的规则。为了拓展仿真中输入规则的种类,编写了输入处理程序,该程序能识别任意种类的规则,进而开发了一款基于Python的仿真软件。为了检验程序的正确性,对脉冲神经膜系统进行仿真,仿真结果表明程序能够正确地模拟这类系统的计算过程。

关键词：膜计算脉冲神经膜系统图灵通用小通用性局部同步

基于定向天线的无线Mesh网络信道接入控制协议研究

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基于定向天线的无线Mesh网络信道接入控制协议研究

作者：朱马君南京航空航天大学

学位级别：硕士

无线mesh网络是一种具备自组织特征的新型宽带网络结构。节点采用定向天线收发信号可以有效增大空分复用度和网络吞吐量,并获得更大的节点单跳传输距离,减少数据转发跳数,降低传输时延,显著提高无线mesh网络的整体性能。然而,节点定向... 详细信息

无线mesh网络是一种具备自组织特征的新型宽带网络结构。节点采用定向天线收发信号可以有效增大空分复用度和网络吞吐量,并获得更大的节点单跳传输距离,减少数据转发跳数,降低传输时延,显著提高无线mesh网络的整体性能。然而,节点定向传输数据又带来了“聋”和“定向隐终端”等问题。如何设计高效可靠的无线mesh网络定向信道接入控制(MAC)协议成为了改善网络性能的关键。本文紧密结合定向无线mesh网络的典型特征,分别针对定向单跳和定向多跳两种应用场景,提出了两种不同的定向MAC协议。主要创新点概述如下:1.针对无线mesh网络定向单跳传输应用场景,提出了一种基于链路调度的定向时分MAC协议。该协议将网络时间轴划分为一系列固定长度的连续时帧,每一时帧又进一步划分为调度子时帧和传输子时帧,节点在调度子时帧中通过信道侦听完成链路调度,在传输子时帧中实现定向并发传输。在定向天线条件下,文中提出的并发链路调度算法使用最少的调度时隙分配尽可能多的不冲突链路,实现了全网定向链路传输容量最大化。同时,本文在并发链路调度算法基础上提出了时隙的周期性轮转策略,为网络中的所有传输链路提供了公平性保障。EXata网络仿真软件中的仿真证明,与其它典型定向MAC协议相比,该协议充分利用了定向天线的空间复用优势,显著提高了网络总吞吐量,有效降低了数据端到端传输时延。2.针对无线mesh网络定向多跳传输应用场景,提出了一种基于多节点并发传输的定向MAC协议。网络局部范围内基于临时同步将时间轴划分为主节点竞争产生、从节点预约接入和主从节点数据并发传输三个阶段。第一阶段中,首先完成退避的节点向目的节点发送全向的ORTS控制帧,目的节点在接收到ORTS控制帧之后向源节点回复全向的OCTS控制帧应答(该全向OCTS帧中包含节点的接收天线波束等信息),发送节点在收到OCTS帧后再次向目的节点发送定向的DRTS控制帧(该定向DRTS帧中包含节点的发送天线波束等信息)。由此收发节点通过ORTS/OCTS/DRTS三次握手完成信道预约以及波束对准,并成功成为该局部范围内的主节点对。第二阶段中,主节点在定向数据传输之前预留固定长度的等待时间,允许其邻居范围内有传输业务的从节点同时接入信道。第三阶段中,主从节点无冲突的同步并行传输数据分组。仿真结果显示,在无线mesh网络多跳传输环境中,该协议实现了网络邻居范围内多节点定向并发传输,有效地提高了信道带宽利用率和网络总吞吐量。

关键词：无线mesh网络定向天线信道接入控制协议链路调度局部同步网络吞吐量

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时变耦合复杂网络的自适应同步控制

时变耦合复杂网络的自适应同步控制

作者：丁建东北大学

学位级别：硕士

复杂性与复杂系统是21世纪的重点研究课题之一,已经广泛应用于不同的科学领域,如社会学、生物学、计算机科学、物理学、电力科学等,已经成为了复杂性科学领域中重要的研究课题。同步普遍存在于各类复杂网络系统中,是复杂网络重要的动力... 详细信息

复杂性与复杂系统是21世纪的重点研究课题之一,已经广泛应用于不同的科学领域,如社会学、生物学、计算机科学、物理学、电力科学等,已经成为了复杂性科学领域中重要的研究课题。同步普遍存在于各类复杂网络系统中,是复杂网络重要的动力学特征之一。复杂动态网络的同步控制是复杂网络研究的重要环节。复杂网络的同步性能主要取决于网络的拓扑结构,在当前复杂网络同步的研究中,大多数都集中在了静态网络的研究中,也就是说,拓扑结构不会随着时间的改变而改变。然而,许多真实网络的拓扑结构是随时间的变化而改变的,因此本文研究了时变耦合网络的同步。本文应用自适应控制理论和李雅普诺夫稳定性理论,对分布在二维空间中的时变耦合复杂网络进行了自适应同步研究。其中二维空间中每个节点的位置都随时间的变化而改变。针对时变耦合网络拓扑结构随时间改变的特点,通过李雅普诺夫稳定性设计了分散式自适应控制器,得到了时变耦合网络的局部与全局同步。仿真结果表明得出同步结果的有效性。

关键词：复杂动态网络时变拓扑自适应控制局部同步全局同步

ZigBee无线传感器网络休眠策略研究与设计

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ZigBee无线传感器网络休眠策略研究与设计

作者：张家正内蒙古大学

学位级别：硕士

随着无线传感器网络的研究与应用成为当前科技前沿热点之一,它受到了人们广泛持续的关注。由于无线传感器网络节点一般使用电池供电,并长时间部署在无人值守的环境下,其能耗问题成为了无线传感器网络的关键问题之一。本文以能耗问题为... 详细信息

随着无线传感器网络的研究与应用成为当前科技前沿热点之一,它受到了人们广泛持续的关注。由于无线传感器网络节点一般使用电池供电,并长时间部署在无人值守的环境下,其能耗问题成为了无线传感器网络的关键问题之一。本文以能耗问题为出发点,对无线传感器节点的节能问题进行分析研究,提出了动态休眠策略。本文的动态休眠策略是以节点采集的数据为基础,首先使用一次移动平均法与二次移动平均法得到预测值,通过预测值与实际数据的对比结果来动态确定休眠时长。其次为了解决网络的能量均衡问题,协调器节点统计所有节点的能量值并计算出全局平均能量值,然后再将全局平均能量值通知给网络中的其它节点,网络中的节点将各自能量值与全局平均能量值的对比结果作为影响各自休眠时间长短的重要因素之一。最后为保障终端节点与路由节点的通信,防止在同一个局部网络中两个或两个以上终端节点同时与路由节点通信情况的发生,本文进行了局部时间同步的研究。本文应用OMNeT++网络仿真软件进行了动态调节休眠时长和能量均衡功能的设计与实现,同时在CC2530平台上完成了动态调节休眠时长、能量均衡以及局部同步的设计与开发,并取得了预期的效果。通过实验表明此研究在实际使用过程中能保证数据的完整性及较高的准确度,延长了网络寿命,达到了功耗节能的目标。

关键词：节能 OMNeT++ CC2530 能量均衡动态休眠策略局部同步

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复杂网络的同步：理论、方法、应用与展望

力学进展 2008年第6期38卷 713-722页

作者：吕金虎中国科学院数学与系统科学研究院系统科学研究所北京100190

复杂网络随处可见,如互联网、电力网络、商业网络、生物神经网络、社会关系网等.这些复杂网络与我们的生活息息相关,对它们的深入研究不但会促进许多重要科学分支的发展而且可能引起人类社会生活方式的根本变革.同步是自然界中广泛仔在... 详细信息

复杂网络随处可见,如互联网、电力网络、商业网络、生物神经网络、社会关系网等.这些复杂网络与我们的生活息息相关,对它们的深入研究不但会促进许多重要科学分支的发展而且可能引起人类社会生活方式的根本变革.同步是自然界中广泛仔在的一类非常重要的非线性现象,复杂网络展示了丰富多彩的网络同步现象.在过去10年里,不同研究领域的学者从不同的角度广泛而深入地开展了复杂网络同步的研究.本文简要的回顾国内外过去10年在复杂网络同步领域的主要研究进展,包括理论、方法、应用与展望,试图推进国内复杂网络同步的研究.

关键词：复杂网络局部同步全局同步同步能力

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节点非线性耦合的复杂动态网络同步控制研究

计算机技术与发展 2012年第8期22卷 107-110页

作者：顾梦祺蒋国平张金鑫南京邮电大学自动化学院江苏南京210046 淮安信息职业技术学院电子工程学院江苏淮安223003

文中研究节点状态非线性耦合的复杂动态网络的局部同步和全局同步的问题。不同于现有的这类网络的利用节点状态变量设计控制器进行同步控制的方法,提出了一种设计同步控制器的新方法,该方法只需利用网络节点输出变量构造控制器,使其达... 详细信息

文中研究节点状态非线性耦合的复杂动态网络的局部同步和全局同步的问题。不同于现有的这类网络的利用节点状态变量设计控制器进行同步控制的方法,提出了一种设计同步控制器的新方法,该方法只需利用网络节点输出变量构造控制器,使其达到同步,克服了现有方法利用节点状态变量设计控制器存在的不足,使控制器实现起来更加简单。利用Lyapunov方法给出这类复杂网络的同步准则,以Lorenz混沌映射作为复杂网络的节点进行数值仿真,研究表明,这种方法能够使节点状态非线性耦合的复杂动态网络达到同步,通过系统仿真,证明了文中所提方法的有效性。

关键词：复杂动态网络非线性内部耦合局部同步全局同步

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远程文件同步系统设计与实现

电子科技 2010年第12期23卷 102-104页

作者：孙静王保保西安电子科技大学计算机科学学院陕西西安710071

结合Vector Time Pairs算法和rsync算法进行远程文件同步。Vector Time Pairs算法用向量时间对检测文件更新、添加、删除和更新冲突,避免冲突误报并支持局部同步。拷贝文件时使用rsync算法传输文件差异部分并重构同步文件,有效降低网络... 详细信息

结合Vector Time Pairs算法和rsync算法进行远程文件同步。Vector Time Pairs算法用向量时间对检测文件更新、添加、删除和更新冲突,避免冲突误报并支持局部同步。拷贝文件时使用rsync算法传输文件差异部分并重构同步文件,有效降低网络流量。通过实验对比,Rsync、Unison和文中系统模型,结果验证了该模型的可行性。

关键词：文件同步 vector time pairs rsync 局部同步