本文關(guān)鍵詞：水下聲傳感器網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水聲網(wǎng)絡(luò)由于其在漁業(yè)、工業(yè)和國防等領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用背景,近年來得到的國內(nèi)外研究者的普遍重視并取得了蓬勃的發(fā)展。作為傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要分支,水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)具有非常鮮明的特點(diǎn),使得許多原本適用于陸地上的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、協(xié)議及算法無法滿足水下環(huán)境的特殊要求。目前已提出的水聲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議尤其是MAC層協(xié)議幾乎沒有明確提出它的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用背景,僅針對水聲信道特點(diǎn)(例如低帶寬、高時(shí)延)對協(xié)議進(jìn)行設(shè)計(jì)或改進(jìn)。目前還沒有能夠直接應(yīng)用在實(shí)際水下項(xiàng)目中成熟MAC協(xié)議,因此需要設(shè)計(jì)出更加實(shí)用化的水聲網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議。本文首先總結(jié)了水聲網(wǎng)絡(luò)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,然后分析了水下聲信道的特點(diǎn)以及其在水聲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)產(chǎn)生的影響。其次對水聲Modem的收發(fā)電路進(jìn)行了獨(dú)立的設(shè)計(jì),選取型號為DYW-28-GCWJ水聲換能,器型號為TMS320C6747的低功耗DSP作為傳感器節(jié)點(diǎn)的處理器,利用跳頻通信的算法完成了水聲文本通信。再次介紹了水聲網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議的主要技術(shù)挑戰(zhàn)并分析了近幾年來在高水平雜志中發(fā)表的針對水聲網(wǎng)絡(luò)提出的MAC層協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)且做了比較詳細(xì)的分類研究。最后提出了MAC層協(xié)議實(shí)用化的幾點(diǎn)改進(jìn)機(jī)制,采用了主從式和多跳式相結(jié)合的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了啟動喚醒機(jī)制、報(bào)警觸發(fā)機(jī)制和中繼轉(zhuǎn)換機(jī)制降低能耗；引入AUV/UUV校準(zhǔn)模式統(tǒng)一所有節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘,消除由時(shí)鐘漂移帶來的問題。通過仿真,可以得出采用上述機(jī)制網(wǎng)絡(luò)能有更好的實(shí)用效果。
【關(guān)鍵詞】：水聲網(wǎng)絡(luò) 實(shí)用化MAC層協(xié)議 DSP
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN929.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 本課題的研究背景9-10
• 1.2 本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11
• 1.3 本文的主要工作11-13
• 2 水聲通信及水聲網(wǎng)絡(luò)的綜合分析13-25
• 2.1 水聲信道的特點(diǎn)13-16
• 2.1.1 傳播延遲13
• 2.1.2 傳播損失13-14
• 2.1.3 多途效應(yīng)14-15
• 2.1.4 環(huán)境噪聲15
• 2.1.5 多普勒頻散15-16
• 2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)16-18
• 2.2.1 集中式拓?fù)?/span>16
• 2.2.2 分布式拓?fù)?/span>16-17
• 2.2.3 多跳式拓?fù)?/span>17-18
• 2.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)18-20
• 2.3.1 二維監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)18-19
• 2.3.2 三維監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)19-20
• 2.3.3 帶移動節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)20
• 2.4 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)20-24
• 2.4.1 物理層20-21
• 2.4.2 數(shù)據(jù)鏈路層21-22
• 2.4.3 網(wǎng)絡(luò)層22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 3 水下跳頻通訊的研究與DSP實(shí)現(xiàn)25-38
• 3.1 跳頻通信概述25-26
• 3.1.1 擴(kuò)頻通信原理25
• 3.1.2 跳頻通信的信號分析25-26
• 3.2 水聲Modem收發(fā)電路的設(shè)計(jì)26-34
• 3.2.1 水聲換能器27-30
• 3.2.2 發(fā)射電路模塊30-33
• 3.2.3 接收電路模塊33-34
• 3.3 基于TMS320C6747水下跳頻通訊的實(shí)現(xiàn)34-37
• 3.3.1 通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成34-35
• 3.3.2 跳頻圖案的設(shè)計(jì)35
• 3.3.3 跳頻通信軟件流程圖35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 4 水聲網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議的比較分析38-43
• 4.1 水聲網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議的主要技術(shù)挑戰(zhàn)38-39
• 4.2 水聲網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議的分類研究39-42
• 4.2.1 固定分配類40
• 4.2.2 隨機(jī)競爭類40-41
• 4.2.3 混合類41-42
• 4.3 本章小結(jié)42-43
• 5 水聲網(wǎng)絡(luò)實(shí)用化MAC層協(xié)議的幾點(diǎn)改進(jìn)研究43-52
• 5.1 引言43
• 5.2 幾點(diǎn)改進(jìn)機(jī)制43-48
• 5.2.1 定時(shí)上傳模式44-45
• 5.2.2 啟動喚醒機(jī)制45-47
• 5.2.3 報(bào)警喚醒機(jī)制47
• 5.2.4 中繼轉(zhuǎn)換機(jī)制47
• 5.2.5 時(shí)鐘漂移修正機(jī)制47-48
• 5.3 仿真建模48-50
• 5.3.1 傳感器節(jié)點(diǎn)模型48-49
• 5.3.2 水聲網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ?/span>49-50
• 5.4 仿真結(jié)果分析50-51
• 5.4.1 端到端時(shí)延50
• 5.4.2 能量有效性50-51
• 5.5 本章小節(jié)51-52
• 結(jié)論52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況57-58
• 致謝58-59

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何明;梁文輝;陳國華;陳秋麗;;水下移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋄J];控制與決策;2013年12期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 董挺;基于分形理論的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：水下聲傳感器網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：421334