《面向复杂环境监测的线传感网络技术研究》关注复杂环境下面向环境应用的线传感器网络设计问题,包括物理层的调制解调方式、商业协议的应用性能分析、监测应用中的节点定位、动态跟踪、定位安全、复杂环境下的节点部署和动态拓扑控制、路由和数据传播等在监测应用中必须要解决的问题,对每项问题都讨论了研究的思路并提出了有效的解决方案。
《面向复杂环境监测的线传感网络技术研究》可以作为从事线传感器网络、物联网领域的科学研究、产业应用等方面专业人士的参考书,也适用于高等院校电子、通信类专业的教师、研究生和高年级学生将其作为技术指导书。
目 录
第1章 线传感器网络简介 1
1.1 线传感器网络概述 1
1.2 线传感器网络应用范围 2
1.3 线传感器网络设计目标 5
1.4 线传感器网络设计挑战 6
1.5 线传感器网络的技术背景 7
1.5.1 微机电系统技术 7
1.5.2 线通信技术 7
1.5.3 硬件和软件平台 8
1.5.4 线传感器网络标准 9
1.6 本书特色 12
1.7 本书的组织安排 13
参考文献 14
第2章 线传感器网络体系结构与协议栈 18
2.1 概述 18
2.2 线传感器网络的体系结构 18
2.2.1 传感节点结构 18
2.2.2 网络结构 19
2.3 线传感器网络的分类 22
2.3.1 静止和移动网络 23
2.3.2 确定性网络和非确定性网络 23
2.3.3 静止汇聚节点网络和移动汇聚节点网络 23
2.3.4 单汇聚节点网络和多汇聚节点网络 23
2.3.5 单跳网络和多跳网络 24
2.3.6 自配置网络和非自配置网络 24
2.3.7 同构网络和异构网络 24
2.4 线传感器网络协议栈 24
2.4.1 应用层 25
2.4.2 传输层 26
2.4.3 网络层 26
2.4.4 数据链路层 27
2.4.5 物理层 28
2.5 媒体访问控制协议 28
2.5.1 MAC层协议的特征 29
2.5.2 MAC层协议设计的限制 30
2.5.3 协议设计需考虑因素 32
2.5.4 MAC层的设计目标 32
2.6 线传感器网络的典型MAC层协议 33
2.6.1 基于竞争的协议 34
2.6.2 需竞争协议 38
2.6.3 混合协议 42
2.6.4 跨层MAC协议 44
2.7 线传感器网络各类MAC协议比较 45
2.8 本章小结 47
参考文献 48
第3章 线传感器网络的标准化 54
3.1 概述 54
3.2 IEEE 802.15.4标准 55
3.2.1 MAC层的概述 55
3.2.2 信道接入 56
3.2.3 数据传输模型 57
3.2.4 MAC层服务 59
3.2.5 安全性 62
3.3 ZigBee标准 62
3.3.1 网络层 63
3.3.2 应用层 69
3.3.3 ZigBee的安全性 72
3.4 本章小结 72
参考文献 72
第4章 微功耗射频调制解调方法设计 74
4.1 微功耗射频物理层设计 74
4.2 全数字调制方法设计 75
4.2.1 数字调制的基本流程 76
4.2.2 数字调制算法分析 77
4.2.3 数字调制方法的简化 79
4.2.4 实现结果分析 81
4.3 全数字解调方法设计 82
4.3.1 数字解调的基本流程 82
4.3.2 基于截断误差和截断数据的可变步长自适应均衡算法 82
4.3.3 自适应均衡算法原理 83
4.4 CCVSLMS算法 85
4.4.1 CCVSLMS算法性能分析 86
4.4.2 基于LS准则的频偏估计算法改进及补偿方法 88
4.4.3 LS频偏估计算法改进原理 88
4.4.4 改进频偏估计算法性能分析 91
4.4.5 频偏补偿方法 93
4.4.6 具有纠错功能的差分解调方法 94
4.4.7 基于瞬时标定功率的自适应帧检测方法 98
4.4.8 瞬时标定功率的自适应门限原理 99
4.4.9 低复杂度的帧检测方法设计 100
4.5 全数字调制解调处理方法的性能仿真与分析 102
4.6 全调制解调信号处理方法的FPGA验证 104
4.7 本章小结 106
参考文献 107
第5章 ZigBee协议性能分析 110
5.1 公用频段短距离线通信技术比较 110
5.1.1 ZigBee的抗干扰特性分析 110
5.1.2 共存性分析 111
5.1.3 ZigBee协议的安全性 115
5.2 ZigBee星型拓扑网络接入概率分析 116
5.2.1 IEEE 802.11 MAC协议 116
5.2.2 CSMA/CA算法 118
5.2.3 马尔可夫
暂无