發(fā)布時間：2017-06-26 08:22

  本文關(guān)鍵詞：基于時間反演電磁波傳輸?shù)臒o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信道模型研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)是一種新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它能對監(jiān)視區(qū)域的環(huán)境或檢測對象的信息實(shí)時感知、采集和處理,并將處理后的信息傳送到網(wǎng)絡(luò)終端用戶�，F(xiàn)在WSN廣泛地應(yīng)用在多個領(lǐng)域,如智能交通、軍事、醫(yī)療衛(wèi)生,在國際上被認(rèn)為是繼Internet之后的第二大網(wǎng)絡(luò)。但是頻譜資源的短缺以及部署環(huán)境的復(fù)雜性使得WSN節(jié)點(diǎn)的共存遇到了非常大的挑戰(zhàn)。如何解決WSN中的電磁干擾以及環(huán)境中的多徑干擾已經(jīng)成為WSN領(lǐng)域中急需解決的難題。時間反演(Time Reversal,TR)技術(shù)能夠利用環(huán)境中的多徑,實(shí)現(xiàn)信號在傳感器位置的空間和時間同步聚焦,因此基于TR電磁波傳輸?shù)腤SN在克服多徑干擾和同頻干擾等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。研究TR電磁波在WSN中的傳播規(guī)律對于WSN的發(fā)展有重要意義。本文第一章首先介紹了論文的研究背景和意義,然后簡單陳述了TR信道模型的發(fā)展現(xiàn)狀以及整個論文的結(jié)構(gòu)安排。在第二章介紹了無線傳感器節(jié)點(diǎn)的基本知識,以及WSN的系統(tǒng)構(gòu)架,然后重點(diǎn)闡述了WSN中存在的干擾問題。簡單介紹了WSN中傳統(tǒng)的抗干擾方式,并指出了這些方法的不足之處。針對這些缺點(diǎn),提出了具有獨(dú)特優(yōu)勢的基于TR電磁波傳輸?shù)腤SN網(wǎng)絡(luò)。接下來,第三章利用平面波理論,將到達(dá)傳感器節(jié)點(diǎn)的電磁波近似為平面波,采用局部射線跟蹤方法對到達(dá)節(jié)點(diǎn)的電磁波進(jìn)行分析,從而建立了單節(jié)點(diǎn)聚焦模型。通過這個模型研究了TR電磁波在到達(dá)單個傳感器節(jié)點(diǎn)時的聚焦情況,分析了影響聚焦半徑的因素,利用這個模型可以對WSN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有根據(jù)的部署。第四章將TR通信過程等效為一個相關(guān)性模型,而TR等效信道就是不同信道之間的相關(guān)運(yùn)算。利用這個相關(guān)性模型尋找減少TR聚焦半徑的方法,從而提升基于TR的WSN的共存性能。基于這個相關(guān)性模型,細(xì)致分析沖激響應(yīng)模型的物理意義,通過在傳感器周圍增加局部散射體,改變射線最終到達(dá)不同接收傳感器節(jié)點(diǎn)的時間實(shí)現(xiàn)了WSN中TR電磁波的超分辨率聚焦。第五章針對于TR需要信道探測的局限性,利用時延信道模型,忽略了多徑的衰減,提出了一種簡化的TR實(shí)現(xiàn)方法。最后第六章對本論文進(jìn)行了總結(jié)并提出了下一步研究方向。
【關(guān)鍵詞】：時間反演 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 共存性 信道模型
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新13
• 1.4 本論文結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 WSN及其無線信道基本特性15-32
• 2.1 WSN節(jié)點(diǎn)基本結(jié)構(gòu)15
• 2.2 WSN系統(tǒng)構(gòu)架15-19
• 2.2.1 WSN基本特征16-18
• 2.2.2 WSN中共存問題18
• 2.2.3 WSN共存問題解決方法18-19
• 2.3 TR-WSN基本通信原理19-20
• 2.4 WSN無線信道特性20-31
• 2.4.1 大尺度衰落22-23
• 2.4.2 小尺度衰落23-30
• 2.4.3 多普勒頻移30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 WSN中的TR電磁波聚焦模型研究32-43
• 3.1 均勻平面波32-34
• 3.1.1 任意方向均勻平面波33-34
• 3.1.2 射線跟蹤法34
• 3.2 TR電磁波在單個節(jié)點(diǎn)的聚焦模型的研究34-42
• 3.2.1 電磁波入射覆蓋角度對聚焦半徑的影響38-39
• 3.2.2 入射電磁波幅度對聚焦半徑的影響39-40
• 3.2.3 入射電磁波頻率對聚焦半徑的影響40-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第四章 WSN中TR相關(guān)性信道模型的研究43-60
• 4.1 無線信道基本理論43-46
• 4.1.1 無線信道沖激響應(yīng)43
• 4.1.2 確定性信道的函數(shù)43-44
• 4.1.3 線性相移和非線性相移44-46
• 4.2 WSN節(jié)點(diǎn)的TR相關(guān)性信道模型的研究46-59
• 4.2.1 TR相關(guān)性信道模型分析48-54
• 4.2.2 信道沖擊響應(yīng)提取——clean算法54-55
• 4.2.3 不同信道之間相關(guān)性分析55-59
• 4.3 本章小節(jié)59-60
• 第五章 基于多徑時延信道模型的簡化TR實(shí)現(xiàn)方法60-66
• 5.1 TR信道沖激響應(yīng)的分析60-63
• 5.2 簡化TR實(shí)現(xiàn)方式的仿真與驗(yàn)證63-65
• 5.3 本章小節(jié)65-66
• 第六章 結(jié)論和展望66-68
• 6.1 工作結(jié)論66
• 6.2 未來展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻碩期間取得的研究成果72-73

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭權(quán)和;;用非線性折射產(chǎn)生時間反演的波前[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;1978年05期

2 丁帥;王秉中;葛廣頂;王多;趙德雙;;基于時間透鏡原理實(shí)現(xiàn)微波信號時間反演[J];物理學(xué)報;2012年06期

3 章志敏;;時間反演操作的表示方法及其等效表達(dá)[J];寧夏大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年02期

4 張光e

本文編號：485493