無線傳感網(wǎng)時(shí)鐘同步關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)
本文選題:傳感網(wǎng) 切入點(diǎn):時(shí)鐘同步 出處:《上海交通大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:隨著芯片半導(dǎo)體等相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。無線傳感網(wǎng)的時(shí)鐘同步技術(shù)是WSN的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù),很多更為新穎而復(fù)雜的應(yīng)用將會基于時(shí)鐘同步來實(shí)現(xiàn),這些應(yīng)用的性能很多情況下直接依賴于時(shí)鐘同步的質(zhì)量。然而,WSN的時(shí)鐘同步技術(shù)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘同步技術(shù)又不完全相同。因此對WSN時(shí)鐘同步的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究是一項(xiàng)十分有意義的工作。本文對傳感網(wǎng)的同步技術(shù)進(jìn)行研究,建立了WSN的時(shí)鐘同步模型,闡述了WSN時(shí)鐘所面臨的挑戰(zhàn);對目前學(xué)術(shù)界上較為主流的三種時(shí)鐘同步協(xié)議/算法(FTSP、GTSP以及Pulse Sync)進(jìn)行了研究,并對其進(jìn)行了分析,指出了時(shí)鐘粒度對于時(shí)鐘同步(尤其是經(jīng)過“多跳”后)的影響。基于此,本文提出了一種改進(jìn)的Pulse Sync時(shí)鐘同步協(xié)議,能夠在不增加節(jié)點(diǎn)工作頻率的前提下提升減少時(shí)鐘粒度的影響,進(jìn)一步提升WSN時(shí)鐘同步的精度。最終基于Contiki OS實(shí)現(xiàn)了時(shí)鐘同步算法框架,實(shí)現(xiàn)了FTSP、GTSP、PulseSync以及改進(jìn)后的PulseSync時(shí)鐘同步算法。從仿真結(jié)果來看,本文所提出的改進(jìn)的PulseSync協(xié)議確實(shí)改善了時(shí)鐘粒度在多跳傳輸中對時(shí)鐘同步性能的影響。
[Abstract]:With the continuous development of chip semiconductor and other related technologies, wireless Sensor network WSNs technology has been developed rapidly. The clock synchronization technology of wireless sensor network is a basic technology of WSN. Many of the more novel and complex applications will be based on clock synchronization, The performance of these applications depends directly on the quality of clock synchronization in many cases. However, the clock synchronization technology of WSN is not exactly the same as that of traditional computer networks. In this paper, the synchronization technology of sensor network is studied. In this paper, the clock synchronization model of WSN is established, the challenge of WSN clock is expounded, three kinds of clock synchronization protocols / algorithms are studied and analyzed. The influence of clock granularity on clock synchronization (especially after "multi-hop") is pointed out. Based on this, an improved Pulse Sync clock synchronization protocol is proposed. It can reduce the influence of clock granularity and further improve the precision of WSN clock synchronization without increasing the frequency of nodes. Finally, a clock synchronization algorithm framework based on Contiki OS is implemented. The improved PulseSync clock synchronization algorithm is implemented. The simulation results show that the improved PulseSync protocol can improve the clock synchronization performance in multi-hop transmission.
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TP212.9;TN929.5
【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號:1661106
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