文档介绍：中国人民解放军信息工程大学
硕士学位论文
基于TinyOS的无线传感器网络节点物理层的设计与实现
姓名:庞琳
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:于宏毅
20070401
摘要,就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统,其目的是协作的感知、采集和处理网络覆盖区域内感知对象的信息,并传送给监测者,是现代社会信息获取的重要途径之一,在环境监测、医疗和军事等方面具有十分广泛的应用前景。本论文结合十一五期间国家发改委研究开发/产业化和试验/应用示范项目“口无线传感器网络节点”的研发,根据自主研制的两种无线传感器网络节点的硬件特点,从项目实际需求出发,设计实现了基于这两种硬件平台的不同的物理层方案。由于两种方案都是从保证整个网络的可靠通信的角度作为出发点进行设计的,因而不仅实现了物理层的基晕尴叽ǜ衅魍缂际醯姆⒄菇辛朔治鲇胱芙幔钊胩教至薾嵌入式操作系统及其编程语言在传感器节点开发中的优势,并对整个操作系统的运行机制进行了较为深入的剖析,从而为后续该操作系统的移植奠定了基础。治鲇胱芙岢鑫锢聿隳芄惶峁┑墓δ埽ǘ陨喜愕萁幌吕吹姆肿榻蟹⑺停邮瘴线信道当中的分组并将其提交给上层,为闾峁┰夭ㄕ焯δ芤约吧柚媒诘闼眠与唤醒的功能。在设计与实现物理层方案时,找到了合理有效的方法去支持物理层方案的最终实现,为整个操作系统的正常运行与网络的正常基本的通信提供了良好的保证。治隽薓—节点硬件平台的特点,针对通信芯片硬件功能的单~性与局限性,给出了~种用软件弥补硬件不足的物理层设计方案。该方案有效解决了包括分组同步、位同步、解调方法造成的提取定时信息困难,以及分组在无线环境下受到电磁干扰等难题,测试结果表明,该物理层方案能够为整个网络的通信提供良好的通信保障。·分析了瓹诘阌布教ǖ奶氐悖攵訡ㄐ判酒芄惶峁丰富并且功能强大的配置寄存器这一特点,在设计该平台的物理层方案时,主要侧重于构建出一个物理层组件结构及其实现上,从而有利于程序的设计与实现。谌娴夭馐晕锢聿愀鞲龉δ懿⒄页鑫侍獾幕舅枷耄隽艘惶紫低车奈锢聿悴试方案,该方案对物理层的各个功能模块进行了全面的测试。针对测试过程中出现的异常,不断地对物理层设计方案进行调整与完善,从而保证了物理层能够提供可靠的服务,为全网的通信提供了良好的保障。无线传感器网络本功能,而且为上层协议提供了可靠传输保障。本文的主要工作如下:关键词:无线传感器网络,,,,物理层信息工程大学硕士学位论文第
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图目录节点物理层组件结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图尴叽ǜ衅魍缃诘憬峁雇肌图诘悴返姆⒄埂胪ㄐ判酒琓募虻サ缏妨油肌图邮帐敝佑敕⑺褪敝悠德什ú睢图谋镀挡裳椒ā图槐镀挡裳敝拥髡椒ā骸甌诘阄锢聿惴⑺陀虢邮展獭图物理层分组格式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯缸.?橹凶纸诮邮樟鞒掏肌图错误的差分曼彻斯特解码⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯甌诘阄锢聿惴肿榈慕邮樟鞒獭隒募虻サ缏妨油肌湫徒峁埂?槲V骰图头字节格式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不同的寄存器访问方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯无线通信协议的分组格式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯~图上层最终接收到的分组结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯籧诘阄锢聿阕榧峁雇肌图开发及调试环境⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯甌诘憬邮盏姆肿橥ü谑涑觥图节点状态转换测试示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图尴叽ǜ衅魍缃峁雇肌图甌诘惴肿榉⑺土鞒掏肌?橹凶纸诜⑺土鞒掏肌籘诘阄锢聿阕刺图访问寄存器操作的时序图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯纸诮峁雇肌图节点分组发送流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图节点分组接收流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯耙籆诘阄锢聿阕刺图节点邮辗肿榈拇谑涑觥信息工程大学硕士学位论文第
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