本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的研究與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的研究在最近階段獲得了許多的成果,信息化技術(shù)的不斷進(jìn)步使人們生活越來越方便。隨著社會(huì)對(duì)信息產(chǎn)業(yè)的重視,高速互聯(lián)通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用在各行各業(yè)逐步深入,且已由傳統(tǒng)的有線連接改進(jìn)成現(xiàn)在的無線連接。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是不斷改變的,·可在多種艱難的環(huán)境實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、視頻等信息的同步傳輸,因此,不論是民用,還是商用或軍用,其都有著較大的開發(fā)前景。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)也一直是無線移動(dòng)通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)�；谝陨锨闆r,本文針對(duì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在傳輸數(shù)據(jù)的安全性和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方式的多樣性的要求,對(duì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)間節(jié)點(diǎn)的信號(hào)傳輸在CSMA協(xié)議上采用了二叉樹沖突分解算法來實(shí)現(xiàn),并給出了一種硬件嵌入式實(shí)現(xiàn)方案,利用FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵模塊有CPU-Access模塊、Data-Filter模塊、Cipher-Access和其信道通信模塊,該方案中硬件密碼加密采用密碼芯片進(jìn)行,此外給出了一種動(dòng)態(tài)重設(shè)置在FPGA內(nèi)部可運(yùn)行的報(bào)文數(shù)據(jù)過濾機(jī)制,同時(shí)從提高信道利用率、提高系統(tǒng)吞吐量、降低信道資源浪費(fèi)、增強(qiáng)系統(tǒng)安全性和可靠性多個(gè)方面對(duì)其性能進(jìn)行了分析研究。本文是在Quartusa Ⅱ 12.0軟件上構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),然后采用MATLAB、 ModelSim軟件等工具逐步驗(yàn)證系統(tǒng)的性能,設(shè)計(jì)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在50MHz的輸入信號(hào)頻率下,具有較好的時(shí)序性。最后,在系統(tǒng)的性能測試中分析了系統(tǒng)吞吐率等因素,表明采用FPGA技術(shù)能夠較好的安全靈活設(shè)計(jì)出Ad Hoc系統(tǒng),并且硬件資源占用少、運(yùn)行速度也快,整個(gè)系統(tǒng)有很好的穩(wěn)定性。這對(duì)基于FPGA的移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的研究具有較高的價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：FPGA Ad Hoc網(wǎng)絡(luò) 無線通信 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 研究背景8
• 1.2 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)8-9
• 1.2.2 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求9-10
• 1.3 隱藏終端及暴露終端10-11
• 1.3.1 隱藏終端10
• 1.3.2 暴露終端10-11
• 1.3.3 隱藏終端與暴露終端對(duì)無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的影響及解決方法11
• 1.4 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.5 論文的主要工作12-13
• 1.6 論文的章節(jié)及結(jié)構(gòu)安排13
• 1.7 本章小結(jié)13-14
• 第二章 FPGA技術(shù)及開發(fā)平臺(tái)應(yīng)用14-20
• 2.1 FPGA技術(shù)14
• 2.2 軟件開發(fā)平臺(tái)14-16
• 2.3 FPGA加密算法16-19
• 2.3.1 線性反饋移位寄存器算法17-19
• 2.3.2 加密相關(guān)主要事項(xiàng)19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 Ad Hoc相關(guān)協(xié)議與算法20-30
• 3.1 Ad Hoc信道接入控制協(xié)議20-23
• 3.1.1 ALOHA接入?yún)f(xié)議20
• 3.1.2 CSMA接入?yún)f(xié)議20-21
• 3.1.3 CSMA/CA協(xié)議21-22
• 3.1.4 Ad Hoc信道接入面臨的主要問題22-23
• 3.2 二叉樹沖突分解算法23-29
• 3.2.1 基本二叉樹沖突分解算法23-24
• 3.2.2 隔離二叉樹沖突分解算法24-25
• 3.2.3 改進(jìn)二叉樹沖突分解算法25-28
• 3.2.4 三種算法時(shí)系統(tǒng)吞吐率比較28-29
• 3.3 本章小結(jié)29-30
• 第四章 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本原理及設(shè)計(jì)模型30-47
• 4.1 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)模型30
• 4.2 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)30-33
• 4.2.1 硬件實(shí)現(xiàn)方案31-32
• 4.2.2 FPGA設(shè)計(jì)及相關(guān)邏輯實(shí)現(xiàn)32-33
• 4.3 CPU—Access模塊設(shè)計(jì)33-37
• 4.3.1 CPUA模塊內(nèi)部檢測35
• 4.3.2 驗(yàn)證與仿真35-36
• 4.3.3 CPU—Access模塊的實(shí)現(xiàn)與仿真36-37
• 4.4 報(bào)文過濾機(jī)制與data—Filter模塊設(shè)計(jì)37-41
• 4.4.1 CIC濾波器的實(shí)現(xiàn)39-40
• 4.4.2 測試驗(yàn)證40-41
• 4.5 Cipher Access模塊設(shè)計(jì)41-44
• 4.5.1 FPGA加密算法及實(shí)現(xiàn)42-43
• 4.5.2 驗(yàn)證與仿真43-44
• 4.6 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的信道設(shè)計(jì)44-46
• 4.6.1 信道傳輸實(shí)現(xiàn)及相應(yīng)算法44-46
• 4.6.2 驗(yàn)證與仿真46
• 4.7 本章總結(jié)46-47
• 第五章 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的測試仿真與分析47-53
• 5.1 系統(tǒng)的編譯報(bào)告47-48
• 5.2 系統(tǒng)模塊整合48-49
• 5.3 仿真及驗(yàn)證49
• 5.4 系統(tǒng)的性能分析49-52
• 5.4.1 吞吐率49-50
• 5.4.2 誤碼率50-51
• 5.4.3 系統(tǒng)效率51-52
• 5.5 本章小結(jié)52-53
• 第六章 總結(jié)與展望53-55
• 6.1 主要工作及成果53-54
• 6.2 后期研究計(jì)劃及展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 致謝59

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