牵着梦的手

监测汽车尾气中有毒气体的无线传感器网络节点硬件设计

汽车排放的有毒气体严重污染环境并危害了人类的健康。针对汽车尾气的排放,描述了一种使用无线传感器网络对汽车尾气进行实时监测的方法,并详细介绍了有毒气体传感器节点的硬件设计,分别对进行整体协调的微控制器、数据无线收发的射频芯片、数据采集的传感器模块进行描述,并给出了模块间的接口电路图与传感器模块的调整电路。

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2021-04-18 18:07

认知增强型无线传感器节点设计

为了提高无线传感器节点及其网络的吞吐量和频谱利用率,本文从节点设计的角度,引入认知方法增强节点的频谱感知 能力,设计了基于低功耗高速率处理器的多射频接口认知增强无线传感器节点。节点采用STR911 系列的ARM9 微处理器,具有四个射频接口,覆盖了ISM 频段和ZigBee 频段。实验结果表明,相比基于Atmega128 处理器的节点,本文节点具有更强的认知能力,吞吐量提高了68.41%,平均信道感知时延缩短了1.4782ms;相比于CSMA/CA 方法,通信时延缩短了11.86%,链路层控制方案能够有效避免干扰对节点间通信的影响。

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2021-04-18 04:58

以服务为中心的OpenWSN传感器网络内核设计与分析

无线传感器网络自身独特的功能需求影响了其内核设计,使其有别于通常的RTOS。本文提出了“可执行服务”的概念和技 术,并依此设计了事件调度内核,融合了事件分发模型和多线程调度模型的优点。最终应用可通过选择需要的服务并借助内核事件分发机制组装得到,由于应用和底层系统遵循相同的设计模式,且可灵活配置增强了易用性。同时,严格分层保证了可移植性, ANSIC 的语法规范和可切换调度模式使其可独立运行或作为其它RTOS 任务运行,满足了产业界对延续现有资源的要求。系统的实现与层次状态机等形式化设计描述一一对应,也方便了验证。整体设计达到了可靠、易用、兼容、可移植和可扩展的预期目标。

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2021-04-18 04:56

硕士论文智能建筑中基于互联网络协议的系统集成研究

本文首先讨论了智能小区的应用总线技术,简介了包括RS485总线、CAN总线、Lonworks技术、BACnet、CEBust等总线或通讯协议,讨论了它们的优缺点;探讨了发展嵌入式以太网WEB技术必要性和研究意义,同时介绍了TCP/IP连接,ARP协议和HTTP协议在文章介绍了嵌入式WEB服务器的硬件实现,嵌入式WEB服务器以微处理器W77E58为核心,外配带有TCP/IP硬件协议栈的W3100A芯 片以及CAN总线通讯芯片SJA1000等构成了整个系统的硬件。在设计中采用了嵌入式实时操作系统uC/OS-II,并给出了普通网页和动态网页显示的微处理器软件实现方法。

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2021-04-17 14:38

基于演化单纯形算法和结构模态参数

针对遗传算法、演化策略两种演化计算存在的问题,将一种基于浮点编码的演化一单纯形算法应用于结构动态反应下的结构物理参数反演分析,建立了一种基于不完全模态参数的结构物理参数反演分析方法.通过与其他方法的算例分析表明:该方法有精度和搜索效率高、对初值选取基本上无依赖性、可以较好地反映“残缺”的高阶模态信息等优点.

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2020-12-27 18:07

一种引入单纯形法算子的新颖粒子群算法

提出一种将单纯形法SM与粒子群算法PSO混合的新颖优化算法,在10个著名测试函数上与其他已有算法进行了广泛的比较实验,并研究了不同参数选择对算法的影响.实验结果表明,这种混合算法对传统PSO求解的收敛率和解的质量有较明显的改善,在多峰函数优化问题上优势更突出.算法实现简单,具有很高的可靠性,是一种求解多峰连续函数极值的有效方法.

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2020-12-02 21:12

低功耗低误码率的传感器网络节点芯片数字基带设计

本文针对无线传感器网络节点片上系统特点和需求,研究一种低功耗、高性能、低误码率的数字基带(Easibaseband),提出了一种复用加法器和乘法器的设计方法,实现了匹配滤波器,可节省硬件资源并提高系统性能;提出了一种自适应门限的自动增益控制方法,可配合软硬件协同的工作方式,有效地节省接收机的功耗;在位同步中,提出了采用自适应门限的施密特触发器 方式进行信号相位判决的方法,降低了解调误码率。本设计在Xilinx 的Spartan-3E FPGA 上验证并实现,测试结果表明,本收发机的数据传输率可达到111kb/s 并支持ISM2.4GHz 频段的射频芯片,比传统的并行滤波器节省了5/6 的硬件资

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2020-09-30 07:22

无线传感器网络GAF路由协议的优化设计

GAF 路由协议是无线传感器网络中一种典型的分簇路由协议。由于它通过节点三种状态的变化来选举簇头和传输数据,从而导致数据传输的能耗增加和可靠性较低。该文针对这些问题,对GAF 路由协议进行了优化,提出了一种高能效可靠路由协议ERGAF。它利用节点剩余能量随机选择簇头,为每个簇增加了一个备用簇头,这样可以提高传输的可靠性并减小传输时延。同时ERGAF 路由协议还利用最小权重值建立了从簇头到基站的最优传输路径,从而减少了能量的消耗。

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2020-09-19 13:56

数据挖掘网格中决策树并行算法设计及性能分析

提出了C4.5决策树算法的一种并行算法,使传统的串行分类算法能在多台PC机和服务器组成的数据挖掘网格上并行数据挖掘.采用数据纵横剖分,结合递归过程的并行化,实现了可扩展的高性能并行计算,解决了处理海量数据时没有较好并行分类算法的问题.并给出了指导该并行算法高效计算的方法.数据运行试验和算法分析表明,该并行算法的性能受多个因素影响,并具有高效的并行效率计算加速比.

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2020-09-17 03:45

无线传感器网络的路由异常检测

基于无线传感器网络(WSN)的开放式特点和入侵检测中训练数据集往往不容易收集和标记等问题,将无监督聚类方法应用到无线传感器网络的分布式路由异常检测中。模拟结果表明该方法能够比较有效地检测无线传感器网络中的未知路由攻击,并且不需要用人工的或其他的方法来对训练集进行分类。

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2020-09-11 08:03