【摘要】：針對(duì)目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)性能偏低不能滿足機(jī)械振動(dòng)信號(hào)高精度同步采集需求的問(wèn)題,提出了一種基于跨層設(shè)計(jì)的同步采集方法(SACD)。研究基于雙核心設(shè)計(jì)的采集節(jié)點(diǎn),提高任務(wù)調(diào)度實(shí)時(shí)性,降低采樣間隔的抖動(dòng);實(shí)現(xiàn)幀起始定界符(SFD)的硬件跨層通信,避免命令傳輸過(guò)程中協(xié)議棧層與層、節(jié)點(diǎn)模塊與模塊之間的隨機(jī)延時(shí)誤差,提高時(shí)鐘同步和同步觸發(fā)精度;研究晶振頻率偏移動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法,降低因采樣間隔不相同導(dǎo)致的同步采集累積誤差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,節(jié)點(diǎn)間最大同步觸發(fā)誤差的均值為1.107 2μs,最大值為1.28μs,連續(xù)采集10 s時(shí)的最大同步累積誤差為7.54μs,能有效地提高機(jī)械振動(dòng)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)同步采集精度。
[Abstract]:Aiming at the problem that the performance of wireless sensor network is low enough to meet the requirement of high precision synchronous acquisition of mechanical vibration signal, a synchronous acquisition method (SACD). Based on cross-layer design is proposed. In order to improve the real-time performance of task scheduling and reduce the jitter of sampling interval, the acquisition node based on dual-core design is studied. The hardware cross-layer communication of frame start delimiter (SFD) is realized, and the protocol stack layer and layer are avoided in the process of command transmission. The random delay error between the node module and the module improves the precision of clock synchronization and synchronous trigger. The dynamic compensation method of crystal oscillator frequency offset is studied to reduce the cumulative error of synchronous acquisition caused by the different sampling interval. The experimental results show that the mean value of maximum synchronization trigger error between nodes is 1.107 渭 s and the maximum synchronous cumulative error is 7.54 渭 s after 10 seconds of continuous acquisition, which can effectively improve the synchronization acquisition accuracy of mechanical vibration wireless sensor network.
【作者單位】： 重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51375514,5125546) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(2013019113001)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 戴瑩;王建平;張崇巍;;基于城市配電網(wǎng)的無(wú)線自組傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2012年10期

2 朱飛飛;沈慶宏;陳策;吉林;;無(wú)線傳感網(wǎng)橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的時(shí)間同步設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)量技術(shù);2013年01期

3 汪付強(qiáng);曾鵬;于海斌;;一種低開銷的雙向時(shí)間同步算法[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2011年06期

4 湯寶平;賀超;曹小佳;;面向機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[J];振動(dòng).測(cè)試與診斷;2010年04期

5 鄒志強(qiáng);王悅;沙超;胡存琛;張飛;;無(wú)線傳感器水下監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)稀疏采樣和近似重構(gòu)[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2012年12期

6 何杰;曹一家;黃小慶;張志丹;楊漾;;基于GSO的無(wú)線傳感監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)部署優(yōu)化研究[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2013年11期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 曾煉成;;低功耗單跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)量技術(shù);2012年04期

2 徐頂鑫;易衛(wèi)東;陳永銳;孫昊;;一種用于無(wú)線傳感網(wǎng)的低能耗高精度時(shí)間同步方法[J];電子測(cè)量技術(shù);2012年06期

3 王義君;錢志鴻;王桂琴;張旭;;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量有效時(shí)間同步算法研究[J];電子與信息學(xué)報(bào);2012年09期

4 朱飛飛;沈慶宏;陳策;吉林;;無(wú)線傳感網(wǎng)橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的時(shí)間同步設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)量技術(shù);2013年01期

5 王鶴;;基于網(wǎng)絡(luò)效用與壽命的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)跨層優(yōu)化[J];電子世界;2013年09期

6 季賽;黃麗萍;孫亞杰;;面向無(wú)線傳感結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的壓縮感知方法研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2013年12期

7 楊東;李燈熬;趙菊敏;安文秀;;分簇型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步機(jī)制的研究[J];電視技術(shù);2014年03期

8 蔣新花;丁德寶;沈慶宏;;應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的低噪聲振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[J];電子測(cè)量技術(shù);2014年02期

9 危炎廣;王浩星;陳晰;王平;;基于WIA-PA協(xié)議的時(shí)間同步算法的研究與實(shí)現(xiàn)[J];重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年02期

10 鄒金成;胥義;王健;朱軼峰;王海山;;基于WSN的多溫共配冷鏈信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2014年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 祝啟龍;基于數(shù)據(jù)融合的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

2 劉德超;基于沖突檢測(cè)的分簇時(shí)間同步TPSN算法研究[D];鄭州大學(xué);2012年

3 王仁鈺;基于簇的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法研究[D];中南大學(xué);2012年

4 蔡巍巍;機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)研究[D];重慶大學(xué);2012年

5 樊宇;基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2013年

6 趙偉;粒子濾波在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤中的應(yīng)用[D];太原理工大學(xué);2013年

7 王玉秀;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)層次時(shí)間同步算法研究[D];重慶大學(xué);2013年

8 裴勇;面向機(jī)械振動(dòng)同步采集的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧設(shè)計(jì)[D];重慶大學(xué);2013年

9 楊帆;發(fā)布/訂閱模式下信息倉(cāng)庫(kù)聯(lián)邦數(shù)據(jù)同步機(jī)制的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

10 董月;轉(zhuǎn)爐除塵風(fēng)機(jī)無(wú)線振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D];浙江大學(xué);2014年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫雨耕,張靜,孫永進(jìn),房朝暉;無(wú)線自組傳感器網(wǎng)絡(luò)[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2004年02期

2 李羅;楊永明;徐志;文軍;劉金強(qiáng);;對(duì)大型發(fā)電機(jī)在線監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步設(shè)計(jì)[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2009年12期

3 吳寶明;李聲飛;;基于最優(yōu)線性擬合的WSN時(shí)間同步算法研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2010年12期

4 黃緒勇;劉沛;苗世洪;吳昕;;無(wú)線傳感自組網(wǎng)在電力監(jiān)控中的應(yīng)用動(dòng)態(tài)[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2007年07期

5 苗世洪;諶小莉;黃緒勇;劉沛;;無(wú)線自組傳感器網(wǎng)絡(luò)在變電站自動(dòng)化中的應(yīng)用[J];電網(wǎng)技術(shù);2007年S2期

6 徐春紅;吉林;沈慶宏;張巍;B.F.Spencer;;基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J];電子測(cè)量技術(shù);2008年11期

7 黃峰一;吉小軍;陳樂(lè)生;;一種基于地址劃分的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)高能效協(xié)議[J];電子測(cè)量技術(shù);2010年03期

8 周立君;劉宇;;基于RSSI的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)研究[J];電子測(cè)量技術(shù);2010年08期

9 徐世武;王平;黃f^;施文灶;何花;;基于ZigBee節(jié)點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)量技術(shù);2010年10期

10 夏娜;徐普君;唐媚;錢浩偉;;WSNs中協(xié)同簇?cái)?shù)據(jù)匯聚機(jī)制研究[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2010年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 梁洪;配電網(wǎng)拓?fù)浞治龇椒ㄑ芯縖D];電子科技大學(xué);2008年

2 侯健生;電力系統(tǒng)通訊自動(dòng)化設(shè)備及拓?fù)涔芾韀D];華北電力大學(xué)（北京）;2008年

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李維斌;陳燎原;羅萃文;趙麗;;基于虛擬儀器的HL-2A真空室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J];電子測(cè)量技術(shù);2008年05期

2 周正茂;;高速列車軌道梁建設(shè)中的檢測(cè)技術(shù)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2009年14期

3 喬鐵柱;郝亮亮;;基于labview鋼繩芯膠帶檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];太原理工大學(xué)學(xué)報(bào);2009年06期

4 李晉川;陳國(guó)平;鄒遠(yuǎn)文;黃學(xué)進(jìn);;64通道高速振動(dòng)數(shù)據(jù)同步采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];巖土力學(xué);2009年S1期

5 王寧;梁志瑞;趙飛;;基于PC104和DSP的交流電量同步采集系統(tǒng)[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2009年11期

6 戴亞文;李小強(qiáng);邱航;;結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)同步采集研究[J];無(wú)線電工程;2010年09期

7 劉廣飛;周文暉;戴國(guó)駿;;基于FPGA的雙目視覺(jué)同步采集系統(tǒng)[J];杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

8 李燕,文代剛,肖芳雄;多路混合信號(hào)同步采集系統(tǒng)[J];渝州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年04期

9 尤婷;李培江;;基于DSP的光柵傳感器信號(hào)同步采集與細(xì)分處理[J];機(jī)電工程;2006年07期

10 譚淵;楊勇;孫江平;袁乃昌;;毫米波攝相機(jī)的多通道精確同步信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];國(guó)外電子元器件;2007年11期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 呂培森;倪晉平;馬時(shí)亮;;圖像數(shù)據(jù)異地采集同步電路設(shè)計(jì)[A];2011西部光子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

2 李萍;劉國(guó)忠;;基于USB的12導(dǎo)聯(lián)同步心電采集系統(tǒng)[A];第二屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

3 譚淵;袁雪林;楊勇;孫江平;袁乃昌;;基于LabVIEW的毫米波成像同步信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];2007年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2007年

4 武杰;吳小蕻;郁專;謝明璞;王兵;孔陽(yáng);;長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的同步問(wèn)題研究[A];第13屆全國(guó)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

5 李潮;張柏林;;多通道高速信號(hào)的同步采集和處理[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)(2008年版)[C];2009年

6 董秀珍;臧益民;楊國(guó)勝;朱妙章;;心臟電機(jī)械信息的檢測(cè)及其智能化[A];全國(guó)第五屆心功能、第二屆心臟學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1996年

7 龔銘新;郭俊人;;TJH-150圖像處理與多機(jī)同步裝置的應(yīng)用研究[A];第七屆全國(guó)體育科學(xué)大會(huì)論文摘要匯編（二）[C];2004年

8 劉鐵英;;綜合分析三導(dǎo)同步常規(guī)心電圖新方法與實(shí)現(xiàn)微機(jī)化[A];中國(guó)保健醫(yī)學(xué)研究會(huì)心臟學(xué)學(xué)會(huì)全國(guó)第一屆心臟學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];1995年

9 吳立群;;三維心電向量的初步研究[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)心電生理和起搏分會(huì)第八次全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

10 郝磊;沈松;應(yīng)軍;譚靜;孫國(guó)良;;網(wǎng)絡(luò)分布式同步采集儀軟件設(shè)計(jì)[A];第二十一屆全國(guó)振動(dòng)與噪聲高技術(shù)及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 劉強(qiáng);特種設(shè)備安全監(jiān)察再添“千里眼”[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2007年

2 鮑杰 楊習(xí)英;保加利亞完成世界首例多器官同步采集移植手術(shù)[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2006年

3 游龍網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)科技有限公司總裁兼首席執(zhí)行官 張澤軍;游龍網(wǎng)管服務(wù)MISK平臺(tái)[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2006年

4 陳惠玲;地球物理勘探有效深度達(dá)近萬(wàn)米[N];廣東科技報(bào);2008年

5 本報(bào)記者 鄭成桑 翁鍵;讓權(quán)力在陽(yáng)光下運(yùn)行[N];中國(guó)紀(jì)檢監(jiān)察報(bào);2009年

6 王立群;國(guó)產(chǎn)專業(yè)軟件如何破繭[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2005年

7 實(shí)習(xí)記者 李凌翌 記者 康慶;環(huán)保監(jiān)測(cè)點(diǎn)亮出“身份證”[N];成都日?qǐng)?bào);2006年

8 徐向福;環(huán)保舉證也需“千里眼”[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2006年

9 李興華;讓“兩新”領(lǐng)域黨員有溫暖的“家”[N];深圳特區(qū)報(bào);2006年

10 宿組;宿豫構(gòu)建流動(dòng)黨員信息采集“互聯(lián)網(wǎng)”[N];江蘇科技報(bào);2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 邢浩江;電網(wǎng)同步采集相位精度影響因素的權(quán)重分布與補(bǔ)償研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

2 高瑩;基于多信息融合的激光與脈沖MIG電弧作用機(jī)理研究[D];天津大學(xué);2010年

3 李芳;GMAW-P數(shù)字電源設(shè)計(jì)及熔滴過(guò)渡特征信號(hào)提取與建模研究[D];上海交通大學(xué);2008年

4 王超;先進(jìn)電力錄波系統(tǒng)信息處理與數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

5 呂富勇;基于精簡(jiǎn)串行總線的小型模塊化測(cè)試系統(tǒng)研究[D];南京理工大學(xué);2010年

6 黃佑勇;基于高階累積量的陣列信號(hào)多參數(shù)估計(jì)技術(shù)[D];電子科技大學(xué);2001年

7 姜廣文;像機(jī)鏈位姿傳遞攝像測(cè)量方法及船體變形測(cè)量研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

8 陳慶梅;細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)和組織傳感器及其在嗅覺(jué)時(shí)空信號(hào)分析中的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2011年

9 朱凡;大鼠壓桿實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)皮層神經(jīng)解碼研究[D];浙江大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李攀;陣列信號(hào)同步采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2013年

2 黃民樂(lè);電網(wǎng)數(shù)據(jù)低噪聲同步采集系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 王應(yīng)德;同步采集卡的設(shè)計(jì)及其在電能表校驗(yàn)中的應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2011年

4 周宏健;大功率整流部件損耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步采集與通信設(shè)計(jì)[D];湖南大學(xué);2012年

5 余東平;高速多道同步采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D];成都理工大學(xué);2012年

6 徐紅艷;基于以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步采集系統(tǒng)[D];西安理工大學(xué);2010年

7 郭琛;眼動(dòng)和腦電同步采集和分析的研究與應(yīng)用[D];清華大學(xué);2012年

8 裴勇;面向機(jī)械振動(dòng)同步采集的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧設(shè)計(jì)[D];重慶大學(xué);2013年

9 方浩;心電信號(hào)與氣象因子同步采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[D];中南民族大學(xué);2010年

10 孔令杰;脈搏圖像與心電信號(hào)多信息同步采集及其應(yīng)用研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：2178148