无线传感网络信道建模与仿真

针对无线传感器网络中发射端较为复杂的散射体分布环境,本文提出了一种新型的发射端挖去空洞区域的几何信道模型,为了能够深入对模型的算法研究,推导电磁信号在接收端的概率密度函数,从而进一步推导由于接收端的移动特性而产生的多普勒功率谱分布,以及信道容量等等。将信道模型引入多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术,通过Matlab仿真软件进行数值仿真,将本文提出的信道模型的仿真数据与过去的学者的研究结果进行比较,本文的研究更符合理论分析与客观物理实际情况,从而加深无线传感网络几何信道建模中的研究应用。     

移动无线传感网数据采集方法研究

数据采集作为移动无线传感网的研究热点之一,受到广泛关注。对数据采集中移动传感器节点法和移动Sink法的原理进行阐述,并对移动Sink法中随机移动、固定移动和受控移动的应用场景进行比较。相对于所有节点都移动的传感网而言,只有Sink移动的无线传感器网络更简单,应用更广。其中,Sink固定路径法的成本和能耗低且易于实现,而Sink受控移动法对数据的采集更为灵活有效,但其算法也更复杂且富有挑战性。     

一种无线传感网中最优传输路径选择的高效算法

针对具有多媒体承载能力的无线传感器网络中数据流量大、节点资源有限的特点,本文提出一种高效的算法能以多项式时间发现无线传感器网络中具有路由跳数限制的最优传输路径．该算法具有路径发现和收敛速度快、网络数据吞吐量大的特征,同时可平衡传感网资源,延长网络生存寿命．首先给出了算法介绍,然后分析了算法的时间复杂度,并给出了理论证明．     

基于声源定位的GPS模拟实验设计

提出了一种基于声源定位的GPS模拟实验设计方案,实验可定量获得物体通过二维平面和三维空间定位的坐标.该实验作为综合设计性实验内容已在教学中应用.     

超低功耗无线传感心电信息监控系统设计

本系统通过心电调理电路和低功耗MCU MSP430获取和处理数据,之后采用超低功耗ANT协议将数据发送至搭载有ANT_USB接收模块的PC机,或者将数据发送至ANT转蓝牙模块并中继转发给移动Android终端。当PC机或Android终端开启并接收到数据之后,应用程序显示出实时心电图和心率等信息并进行疾病的诊断,给出初步诊断结果和建议。当发现异常时,发出警报并将结果通过TCP/IP网络或移动互联网发送至远程医疗中心进行及时准确诊断和救治。终端应用程序能够方便地记录、存储、查询用户信息和检测结果。     

基于CYBLE的农业智能化无线传感网络监控系统设计

为了实现对高山农作物的智能化监控,设计了基于低功耗蓝牙的农业智能化无线传感网络监控系统。该系统选择CYPRESS公司的CYBLE-022001-00模组作为无线传感网络节点,实时监控环境参数。通过手机APP软件,可以动态组网并获得附近工作区域的环境参数信息,完成数据的存储与分析,并以报表方式发送到远端,以方便与云服务平台对接。通过实验验证了该系统低功耗方案的可行性。     

无线传感网数据收集UAV航迹规划算法(英文)

为了最大化无人机辅助无线传感网中收集数据的信息价值,提出了一种最大信息价值优先和连续凸近似的无人机航迹规划算法.首先,采用Rician信道模型并将传感器节点分为关键节点和普通节点.其次,将数据收集问题建模为一个混合整数非线性规划问题,并根据节点类型将该优化问题分为2个子优化问题以寻求低复杂度的次优解.最后,提出最大信息价值优先和连续凸近似的无人机航迹规划算法,既能用于目标区域的日常数据收集,也能用于紧急情况时时间敏感的非正常数据收集.仿真结果表明,所提算法收集数据的信息价值比经典的旅行商问题算法和贪婪路径规划算法收集的信息价值提高约15%～30%.     

以无线充电传感网为例改进基于CDIO的“程序设计基础”课程教学计划研究

我国本科教育存在过分追求研究型模式的问题,虽然有很多研究提出各种培养应用型人才的方法,但是这些方法仍然存在片面追求提高动手能力而没有强调综合能力的提升、实施成本过高、缺乏具体可行措施等缺点。结合当前我们开展的关于无线充电传感器网络的科研项目,以已经建立的科研平台和获得科研成果作为具体实施载体,利用CDIO工程教育模式,设计一套切实可行的培养学生综合能力的教学体系。我们以程序设计基础课程作为试点,改进课程的教学计划,使学生能在专业前沿技术为背景的项目中学习基础理论,增加了学生的兴趣和主动性。试点获得了良好的结果,学生的成绩和积极性明显提高,为我们将来进一步地深化改革和推广应用打下了坚实基础。     

无线传感网络中基于转发节点优化的地理位置路由

由于复杂度低、扩展性好,地理位置路由广泛应用于无线传感网络(WSN)。传统地理位置路由只依据节点位置决策下一跳转发节点,并没有考虑节点能耗。为此,提出转发节点优化的地理位置路由(FNO-GR),旨在提升网络寿命,减少死亡节点数。FNO-GR路由构建邻居节点集,依据离信宿距离,从邻居节点集中选择候选转发节点,并考虑节点剩余能量,从候选转发节点中选择最优的节点作为下一跳转发节点。仿真结果表明,与最短地理位置路由(SGR)协议相比,FNO-GR路由的平均网络寿命提升约5.08%,死亡节点数下降了约7.99。     

车载无线系统定位系统设计

基于无线传感网络的车载虚拟雷达协同定位系统,能够实时显示周围邻居车辆运行状态,包含车速、方向、预警信息等,以提高车辆对周围道路交通环境综合感知能力,降低道路交通安全风险。系统主要包括支持自组织时分复用（STDMA）通信的车载无线传感模块、虚拟雷达仪表显示、树莓派核心处理单元以及相应的板载通信电路。车辆通过与智能基站进行周围性消息广播,对自身地理位置信息及周围其它车辆的地理位置信息进行精准估计。在对协同定位系统进行硬件电路设计的同时,还利用Visual Basic对系统软件的工作界面进行设计,能够直观显示周围邻居车辆的运行状态信息,实现对车辆在全球定位系统（GPS）信号弱或无GPS信号下的精准协同定位和显示。系统具有较好的实时性和精准度,能够为当前智能车辆以及未来无人驾驶的高精度定位服务要求提供保障。     

基于无线传感网络的机器人竞赛裁判系统设计

设计了一种基于无线传感网络的机器人竞赛裁判系统.开发了机器人击打感应道具、全场定位系统、WiFi无线数传网络.实现了比赛中各机器人和比赛道具状态通过无线方式与裁判系统实时通信,显示比分和自动判罚的功能.能够实时感知场上所有机器人的状态、位置信息,并记录、统计、显示双方机器人的得分情况,减少人工裁判的误判、漏判现象,有效...     

无线远程心电监护系统的跟踪定位实验

为了提高无线心电监控系统的定位精度,提出了一种基于无线传感器网络监控平台的三边定位模式。基于该定位模式,研究了一种无线心电监控系统的跟踪定位算法;采用ZigBee协议设计了实时心电监控网络平台,利用微型心电传感器实时采集被监控对象的心电信息,利用三边定位技术,在监控平台上实现对被监控对象的定位处理。理论分析与实验结果表明:该系统能够迅速快捷地锁定被检测者的位置,可用于对中老人和病人进行远程监护。     

麦克风四元阵全向声源定位系统设计与实现

设计并实现了一种基于Cortex-M3内核的小型化、低功耗声源定位系统。系统采用4个麦克风传感器构成声源定位矩阵。基于意法半导体公司的STM32F103FZET6硬件平台,利用其内部的高速中断以及微秒级的定时器辅以相关外设电路,快速捕捉声源位置并进行计算定位。实验结果表明,系统定位精度良好,适合应用在军事、工业控制、机器人声源定位等领域。     

无线传感网研究生课程教学探讨

分析高校研究生无线传感器网教学中存在的问题,以理论教学为目的,结合实际实验平台的研制、开发与实验验证,采用自制实验平台、自行设计实验课题等教学方法。为改变研究生理论教学生涩、枯燥的现状,突破传统教学单向性模式,给出学生充分参与教学、主导部分教学的方法,推进研究生应用性课程无线传感器网络的教学发展。     

无线MESH网中具有拥塞感知的跨层多径路由

许多现有的的无线网状网的路由都是基于最小跳数的,但是,由于缺少对无线网状网的特性的考虑,它们并不能充分发挥出无线网状网的优势。本文提出一种基于拥塞感知的跨层路由。使用BOR和PSDR两个参数去衡量节点和链路的拥塞状态,寻找具有较小拥塞度的路径。通过仿真可以发现,我们提出的路由不仅显著提高了吞吐量。而且是包的投递更加可靠。     

声源定位算法反馈机制的引入

近年来人们对声源定位实时性的需求不断提高,实时性要求在采集较短的音频情况下实现准确定位。通过麦克风阵列的几何分布,在时延估计定位算法引入一种普适的反馈机制以提高声源定位的准确性。利用Matlab编写仿真程序在二维平面内进行定位仿真,对比引入反馈机制前、后的定位效果。仿真结果表明,引入反馈机制后声源定位算法的抗噪性、抗混响性和稳定性均有不同程度的提高。搭建一套声源定位设备进行实际测试,实验结果表明,大多数声源坐标估计值和实际值的偏差在1 cm以内,实现了cm级的定位。这为噪声场中声音信号的处理提供了更多的可能性,例如实现更高性能的降噪。     

无线Mesh网中流量感知的静态信道分配算法

在多射频多信道无线Mesh网中提出了一种支持流量感知的信道分配算法.首先,介绍了基于信号与干扰噪声比和成功传输条件的物理干扰模型,该模型比其他模型更适用于无线传输环境.然后,使用纯整数线性规划方法来解决信道分配问题,提高无线Mesh网网络容量.在考虑网络连通性要求,射频数量限制和无线通信中成功传输条件等网络参数的基础上...     

基于Zigbee协议无线传感网络的应用

介绍了Zigbee技术的概念及协议框架,以小区供热管网检测系统为例,着重讲述Zigbee技术在工业领域的应用。     

基于传感网的流体测控实训系统研究与开发

基于无线传感技术,在专业原有过程控制实训室的基础上设计了一套采用传感网实现的流体测控实训系统.该实训系统不仅将传感技术、通信技术、嵌入式技术及控制技术融于一体,而且还引入了虚拟仪器技术.整个系统结构清晰、扩展灵活,有助于大学生了解现代传感技术及其在流体测控领域中的应用.