多跳水下传感器网络中的功率分配算法

水下无线传感器网络的研究越来越受到学术界的重视,其典型特点是能量和带宽有限.多数水下无线传感器网络的应用都可以归结为参数估计问题.本文针对多跳水下无线传感器网络,对递进式的分布式参数估计算法进行了性能分析.在此基础上,利用交替最小化方法得到功率分配方案,目标是在给定的均方误差性能要求下,使得网络消耗的总功率最小.     

一种改进的无线传感器网络安全数据融合算法

首先对无线传感器网络数据融合的相关技术进行比较,在分布式数据融合算法的基础上提出了一种改进高效数据融合算法,利用NS2仿真平台对其传输开销进行仿真测试。仿真结果表明,相比分布式数据融合算法,所提的算法能够更有效地减少传输开销并且节省节点能耗。     

水下分布式远程感知技术的发展

目前,水下分布式远程感知技术已经具备了快速发展的基本条件,备受各主要海军国家的重视,预期在未来5~10年内将会有重大进展。但水下分布式远程感知技术的发展还面临着从基础、理论到实践的众多课题,包括系统构成和运用的概念,分布式传感器阵对目标的探测、分类和识别,固定、可部署传感器和移动节点构成的传感器场的配置,水下分布式网络的通信和控制,以及系统的部署和保障等。本文讨论水下分布式远程感知系统的基本组成,实现系统功能所面临的主要挑战,需要关注的主要关键技术,并提出相应的看法和建议。     

能量均衡自适应压缩感知在船舶无线传感网络中的研究

传感器与射频技术不断发展,无线传感网络在海洋开发、航运及军事中的应用越来越多。无线传感网络是集数据采集、信号传输、算法处理于一体的网络,与陆地相比,传感节点的能量供给不方便,随着采集传输数据量的增加,网络生命周期越来越短。同时无线传感网络由于利用分布式的多传感器节点,数据采集的冗余度较高。本文利用压缩感知技术对原始数据进行压缩重构,降低数据维度,并通过负载均衡提高各节点能量利用率及网络生命周期。     

EOP子博弈精炼模型在海上无线传感器网络中的应用

随着海上无线传感器网络技术的广泛应用,无线传感器网络在海洋环境监测、海洋环境保护等领域发挥着越来越重要的作用,由于无线传感器网络中节点的能量有限,如何降低网络数据传输能量消耗,延长无线网络寿命,是该领域的研究重点。本文利用博弈论解决无线传感器网络中节点路由选择和冲突平衡的问题,对EOP子博弈精炼模型在海上无线传感器网络中应用的可行性进行研究,提出由簇头选举模型和簇间路由选择模型组成的路由算法。     

基于无线传感网络的航道水下数据监测系统

航道水下数据采集和传输受到水下通信信道的多径干扰,导致数据监测的稳定性不好,提出一种基于无线传感器网络的航道水下数据监测系统设计方法。采用水下换能器基阵构建无线传感器网络,进行航道水下声纹数据、船舶辐射噪声数据以及海洋混响数据采集,采用局部总线技术进行监测数据的远程传输控制,采用TMS320C50 DSP芯片作为航道水下数据监测系统的核心处理芯片,进行航道水下数据的集成信息处理,监测系统的硬件设计分为无线传感器模块、数据滤波模块、中央控制模块以及总线模块,采用无线传感器网络进行数据监测系统的网络设计,实现水下航道数据流的多路复用、数据帧检测和上位机通信传输。测试结果表明,设计的数据监测系统能实现航道水下数据的准确采集和传输控制,数据稳定输出性能较好。     

二维水下传感器网络的多重贪心算法

水下传感器网络是一种特殊的传感器网络。在水声通信的基础上构建一个简单、高效的水下传感器网络还是一个新兴的研究领域。对水下传感器网络网络拓扑结构进行分析，并根据二维水下传感器网络的特点，以减少网络功耗为目的，提出了一种新的路由算法-多重贪心算法以获得最优路径。     

船舶无线传感器网络节点失效算法和容错控制

无线传感器网络以其自身所具备的诸多特点,在船舶中得到广泛应用。由于无线传感器网络中的节点数量比较多,如果某个节点失效,则会对整个网络的运行稳定性造成影响。导致节点失效的主要原因有能量耗尽和外界环境,在容错控制中需要将这2个原因作为考虑对象。基于此,本文从船舶无线传感器网络中的节点失效算法分析入手,论述船舶无线传感器网络节点失效的容错控制。     

无线传感器网络的数据库体系构想

无线传感器网络是由部署在多个监测区域的大量的智能传感器网络节点组成,通过无线通信方式形成一个多跳的无线网络系统。本文将无线传感器网络看作是一个分布式感知数据库,从数据库管理和处理技术的角度,对无线传感器网络面临的一系列问题自上而下的进行分析和研究。     

TinyOS无线传感器网络研究

讨论了移动Ad hoc网络MANET与无线传感器网络WSN的基本概念.介绍了无线传感器网络的特点,研究了无线传感器网络路由协议和路由算法,无线传感器网络操作系统TinyOS操作系统,数据库TinyDB与nesC语言.指出了目前无线传感器网络需要研究的问题.     

一种基于单个移动信标的分布式节点定位算法

定位是无线传感器网络中最重要的功能之一。通过利用一个移动信标节点（装备GPS或提前设定了移动路线）来帮助各个未知节点进行自身定位。信标节点周期性的发送自己位置信息给周围的未知节点,未知节点通过非测距技术估计自身位置。信标节点的移动路径在文中也进行了探讨。仿真结果说明了本文方法的有效性。     

OFDM高速水声移动通信系统方案设计(英文)

The major constraint on the performance of orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) based underwater acoustic(UWA) communication is to keep subcarriers orthogonal.In this paper,Doppler estimation and the respective compensation technique along with various diversity techniques were deliberated for OFDM-based systems best suited for underwater wireless information exchange.In practice,for mobile communication,adjustment and tuning of transducers in order to get spatial diversity is extremely difficult.Considering the relatively low coherence bandwidth in UWA,the frequency diversity design with the Doppler compensation function was elaborated here.The outfield experiments of mobile underwater acoustic communication(UWAC) based on OFDM were carried out with 0.17 bit/(sHz) spectral efficiency.The validity and the dependability of the scheme were also analyzed.     

基于水声传感器网络的目标纯方位运动分析

研究了基于水声传感器网络的目标纯方位运动分析原理及方法,建立了基于水声传感器网络的目标运动分析模型。在此基础上,讨论了模型中多维非线性估计问题,提出了一种基于传感器网络新的水下目标运动分析方法。该方法采用改进的粒子滤波EKF-PF(扩展卡尔曼-粒子滤波)算法实现,并与传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)和粒子滤波(PF)算法进行了比较。通过Monte Carlo仿真分析,表明基于水声传感器网络的目标运动分析方法充分利用了网络的优势和当前测量信息。这种方法对水下目标运动状态估计时,不仅降低了计算量而且表现出较高的估计精度。所得结论为水下传感器网络进行目标被动定位提供了参考。     

无线传感器网络安全路由协议SNEP的分析与仿真实现

以提供可靠保密通信为目标的安全路由协议的分析是无线传感器网络安全基本研究领域之一．阐述了针对无线传感器网络的攻击手段所采取的措施,研究了安全路由协议,重点研究了其中的传感网络加密协议（Sensor Network Encryption Protocol,SNEP）,并进行了仿真实现,最后针对无线传感网络的攻击方式对SNEP的安全性进行了分析．结果证明SNEP协议具有数据机密性、数据认证、防御重放攻击等安全服务．     

Optical fiber based slide tactile sensor for underwater robots

In the underwater environment, many visual sensors don’t work, and many sensors which work well for robots working in space or on land can not be used underwater. Therefore, an optical fiber slide tactile sensor was designed based on the inner modulation mechanism of optical fibers. The principles and structure of the sensor are explained in detail. Its static and dynamic characteristics were analyzed theoretically and then simulated. A dynamic characteristic model was built and the simulation made using the GA based neural network. In order to improve sensor response, the recognition model of the sensor was designed based on the ‘inverse solution’ principle of neural networks, increasing the control precision and the sensitivity of the manipulator.     

无线传感器网络的安全性分析

由于传感器网络与一些敏感数据进行交互,且有可能在敌方无法监控的环境下进行操作,所以当务之急是在系统设计的之初来考虑这些安全隐患。但是,由于其本身的资源和计算能力的限制,传感器网络安全比传统计算机网络安全更具挑战性。目前,在无线传感器网络安全领域有巨大的研究潜力。文章关注的方向是在无线传感器网络安全、当前脆弱性研究和传感器安全的需求。     

分布式网络及抗干扰仿真研究

随着军用分布式通信网络规模日趋庞大,使得电子对抗环境下网络维护、运行与能力评估变得越来越复杂。采用仿真方法可以在试验室条件下对网络进行数字分析与性能验证,并为分布式网络抗干扰、抗毁性与可维性提供评判依据与场景再现。     

水下传感器网络覆盖优化算法

针对水下传感器网络随机部署时节点分布不均匀、网络覆盖率不高问题,提出一种基于改进全局人工鱼群算法的网络覆盖优化算法。优化算法以覆盖率为目标函数自适应调整人工鱼移动步长,同时在向最优人工鱼靠拢过程中引入权重系数,提高算法寻优精度和收敛速度。实验结果表明,与遗传算法和鱼群算法相比较,该改进算法优化了网络覆盖率,加快了算法收敛速度,提升了网络性能。     

水声网络探测节点的一种运动目标参数估计算法

文章提出了一种水声网络探测节点的运动目标参数估计方法,即基于模型匹配原理的估计算法。给出了算法的原理和仿真分析。