文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
基于PXA270的无线传感器网络汇聚节点设计与实现
姓名:于超
申请学位级别:硕士
专业:计算机科学与技术
指导教师:李士宁
20070301
摘要现代传感器技术、计算机技术和无线通信等技术的进步,推动了具有现代意义的无线传感器网络的产生和发展。一个典型的无线传感器网络从硬件上通常包括传感器节点、汇聚节点亟诘和管理节点。其中,汇聚节点用于将从各个传感器节点得到的数据进行融合、以及负责与外界的通信,它是基于嵌入式系统来实现的。本文以建立一个实用的无线传感器网络汇聚节点为背景,结合国家自然科学基金“感知任务适应性分配策略与实现机制研究”,深入研究了传感器网络的硬件设计原则与节能机制,采用高速数字电路设计原理与嵌入式系统设计流程,设计并实现了汇聚节点。论文主要分为三个部分:低车淖芴迳杓疲涸诖ǜ衅魍绲挠τ锰氐慊∩希治隽嘶憔劢诘愕功能需求与设计原则,讨论了嵌入式系统中软硬件协同设计的流程,从而确定了实现一个功能完善的汇聚节点的概要设计。低车挠布迪郑菏紫热范ǜ鞲鲇布?榈难⌒停⑸杓瞥龅缏吩硗迹然后在分析高速数字电路设计中信号完整性和电磁兼容的基础上,设计出图;最后制作出样品并通过了硬件调试。低车娜砑迪郑悍治隽艘桓鐾ㄓ们度胧较低车娜砑低彻钩桑的完整实现、浦埠颓绦蛏杓频龋詈笤诨憔劢诘愕挠布平台上进行了实现与测试。关键词;无线传感器网络,汇聚节点,嵌入式系统,信号完整性,电磁兼容西北工业大学硕士学位论文
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如月哆日乒刁年岁月哆日哆年岁月;;日西北工业大学业学位论文知识产权声明书西北工业大学学位论文原创性声明本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北工业大学。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名:指导教师签名秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用的内容和致谢的地方外,本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表或撰写过的研究成果,不包含本人或其他已申请学位或其他用途使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式表明。。学位论文作者签名
、计算能力的传感器通过无线连接的方式,相互协作,与外界环境进行交互,共同完成某些特定的任务,称为无线传感器网络【。无线传感器网络综合了传感器技术、分布式处理技术、嵌入式计算技术和无线通信技术,能够协作地进行实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行加工处理,然后传送给需要这些信息的用户。无线传感器网络具有鲁棒性高、准确性高、,无线传感器网络易于部署,传感器节点的位置不需要事先确定或精心设计,可以随意放置,部署和维护成本低,且具有较高的灵活性;无线传感器网络通常由大量廉价的节点组成,可放置在监测区域范围内,从而获得较高的精度,具有较高的性价比;无线传感器网络具有大量的冗余节点,即使有一部分节点失效,也不会影响整个系统的功能,因而具有较好的健壮性;无线传感器网络的节点本身具有计算能力,可以相互合作,从而完成传统传感器网络所不能完成的任务【。传感器、监测对象和用户是构成无线传感器网络的龌疽K兀挥邢呋蛭线网络是传感器之间、传感器与用户之间的通信方式,它用于在传感器与用户之间建立有效的通信;协作地感知、采集、处理和发布信息是无线传感器网络的基本功能;一组功能有限的传感器通过协作方式来完成大规模的感知任务是传感器网络的重要特点。无线传感器网络中的部分节点或全部节点可以移动,它的拓扑结构也会随着节点的移动而动态地发生变化【。节点间以绞浇型ㄐ牛每个节点都能够充当路由器的角色,并且每个节点都具备动态搜索、定位和恢复典型的传感器网络结构如图卜荆ǜ衅魍缦低惩ǔ0ùǜ衅鹘诘4罅看ǜ器节点随机地部署在监测区域内部或附近,通过自组织方式构成一连接的能力。⒒憔劢诘凸芾斫诘西北工业大学硕士学位论文
.尴叽ǜ衅魍缬布教ㄉ杓网络。传感器节点监测到的数据沿着其它传感器节点以逐跳方式地进行传输,在传输过程中监测数据可能会被多个节点处理,经过多跳后路由到汇聚节点,最后通过互联网或卫星到