文档介绍：重庆大学
硕士学位论文
低功耗传感器网络节点通信模块研究与设计
姓名:赵欣悦
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:石为人
20070420
摘要本论文来源于年重庆市科技攻关重大专项项目‘三峡库区水环境安全预警平台建设与科学决策关键技术研究》,本文通过分析现有无线传感器网络节点构架设计的利弊,提出将一个节点分为感知控制平台和无线通信平台两大平台子系统的系统体系结构设计方案,并将重点放在无线通信平台尤其是通信调制方式、调制级数、信息编码及基带电路等射频部分的研究及设计上。通过对传感器网络节点构架体系结构、无线通信模块与能量消耗的关系特别是物理层调制级数与编码方式与能量消耗的关系进行研究和探索,建立了能量消耗模型,并进行仿真。通过仿真结果的分析和比较,得到相应的能量消耗结果,为节点硬件设计芯片的选型和开发提供了理论依据。本文还对低功耗的传感器网络节点通信模块的硬件软件进行开发和设计。本论文主要研究工作及成果如下:治隽舜ǜ衅魍缃谀艿难芯肯肿矗教至说凸亩源ǜ衅魍绲闹匾P院晕尴叽ǜ衅魍缃诘愕奶逑到峁辜案鞲瞿?榈哪芰肯那榭鼋辛顺醪的分析,提出了无线传感器网络节点构架设计的系统方式。郧跋蚓来肀嗦隖及调制解调级数进行能量消耗分析,建立了能量消耗模型并通过进行仿真,设计出适合本项目的能量管理发送机制。迪治尴咄ㄐ牌教ㄓ布缏钒迳杓疲诵纳淦档缏罚煜咭约拔尴咄ㄐ牌教与控制平台的接口设计。关键词:传感器网络、低功耗、、、必要性。重庆大学硕士学位论文中文摘要
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导师签名。一/白荔疋学位论文作者签名:捌弘毒砍抵签字日期:如口辍聄日签字日期:姒唧年耭独创性声明学位论文版权使用授权书签字日期:少订年占月中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得重鏖太堂重庆太堂有关保留、使用学位论文的本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权可以将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、汇编学位论文。保密年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密胫辉谏鲜鲆桓隼ê拍诖颉”学位论文作者签名:
髀引言随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟,具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器开始在世界范围内出现。由这些微型传感器构成的传感器网络引起了人们的极大关注。这种传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,获得详尽而准确的信息,传送到需要这些信息的用户。无线通信和微电子技术的进步,推动了低功耗低价格多功能传感器快速发展。传感器网络是由大量部署在观测环境中或附近的微型廉价低功耗的传感器节点通过无线通信方式形成的多跳网络系统。传感器节点具有数据采集、处理、无线通信和自动组网的能力,协作完成大型或复杂的监测任务,网络中通常只有少量的汇聚节点发布命令和收集数据,实现与的通信。传感器网络有监测精度高、容错性高、覆盖区域大等显著优点,在军事、环境监测、工业控制和城市交通等有广泛的应用前景,特别适合部署在恶劣环境和人不宜到达场所。例如,传感器网络可以向正在准备进行登陆作战的部队指挥官报告敌方岸滩的详实特征信息,如丛林地带的地面坚硬度、干湿度等,、,这种网络系统可以被广泛地应用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、,:无线传感器网络是由一组传感器以短距离无线通讯方式构成的信心交换网络,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察者【俊从上述定义可以看到,传感器、感知对象和观察者是传感器网络的龌疽素:有线或无线网络是传感器之间、传感器与观察者之间的通信方式,用于在传感器与观察者之间建立通信路径;协作地感知、采集、处理、