內容簡介

本書主要從認知角度對無綫傳感器進行分析，緊緊圍繞無綫傳感器網絡中認知功能實現中的問題，比較全麵和係統地介紹瞭無綫傳感器網絡的基礎知識、各種協議的性能比較和無綫傳感器認知功能硬件實現的新成果。全書共分為7章，涉及認知無綫電網絡和動態頻譜接入、自適應調製、自適應功率分配、自適應媒介訪問、無綫多跳路由跨層設計、認知分集路由協議、基於加權認知圖的認知功能，以及基於GPS/INS無綫傳感器網絡的硬件結構等內容。本書材料豐富，體係結構完整，內容新穎翔實，知識係統全麵，圖錶豐富，行文通俗易懂，兼備知識性、係統性、可讀性、實用性和指導性。
　　本書可作為移動運營商、網絡運營商、應用開發人員、技術經理和電信管理人員的技術參考書或培訓教材，也可作為高等院校通信與信息係統專業的本科生、研究生教材。

目錄

譯者序
原書前言
第1章無綫傳感器網絡的認知研究導論1
1.1概述1
1.1.1應用層需求2
1.1.2物理層的約束和需求3
1.1.3網絡狀態傳感器3
1.2相關工作4
1.2.1知識平麵和認知網絡4
1.2.2用於傳感器網絡的認知技術6
1.3認知無綫傳感器網絡的通用架構9
1.3.1ZigBee協議棧11
1.3.2網絡狀態傳感器11
1.3.3物理層的輸入12
1.3.4變化監測引擎12
1.3.5知識庫12
1.3.6認知決策引擎12
1.3.7優化引擎13
1.3.8認知要素之間的相互作用14
1.4結論15
參考文獻16
第2章認知無綫電網絡和動態頻譜接入18
2.1概述18
2.1.1認知無綫電的曆史18
2.1.2MIMO和協同分集技術19
2.2頻譜感知20
2.2.1頻譜感知的挑戰22
2.2.2頻譜感知方法23
2.3協同感知26
2.3.1窄帶協同感知27
2.3.2寬帶協同感知29
2.4動態頻譜接入30
2.4.1頻譜接入的MIMO係統31
2.4.2協同頻譜接入33
2.5結論35
參考文獻35
第3章自適應調製、自適應功率分配和自適應媒介訪問39
3.1概述39
3.2係統模型40
3.2.1信源和信宿40
3.2.2發射機40
3.2.3接收機41
3.2.4無綫信道41
3.2.5對數正態分布陰影信道模型41
3.2.6萊斯衰落信道模型41
3.3自適應傳輸和反饋通信係統42
3.3.1概述42
3.3.2自適應係統設計42
3.3.3鏈路自適應43
3.3.4能量受限網絡的鏈路自適應43
3.3.5自適應技術44
3.4多跳中繼網絡和能量約束網絡分析47
3.4.1采用自適應技術的能耗47
3.4.2單跳離散速率連續功率自適應48
3.4.3多跳中繼網絡49
3.4.4MAC層的自適應調製和自適應睡眠51
3.5仿真實例和圖解55
3.5.1仿真目標55
3.5.2能量優化56
3.5.3功率控製自適應策略65
3.5.4雙鏈路中繼網絡自適應67
3.5.5商用WSN節點的性能70
3.6結論73
參考文獻74
第4章無綫多跳網絡QoS路由的跨層研究78
4.1概述78
4.2設計挑戰與注意事項79
4.2.1QoS指標80
4.2.2設計挑戰80
4.2.3網絡資源和性能指標81
4.3多跳網絡QoS路由協議的分類82
4.3.1MANET中的QoS路由82
4.3.2WMN中的QoS路由87
4.3.3VANET中的QoS路由89
4.3.4WSN中的QoS路由93
4.3.5不同網絡路由設計的局限性96
4.4QoS路由協議比較97
4.5麵臨的挑戰與未來的發展方嚮99
4.6結論101
參考文獻101
第5章認知分集路由105
5.1無綫傳感器路由協議綜述105
5.1.1無綫傳感器網絡協議105
5.1.2能量感知協議108
5.1.3分集協議110
5.1.4認知協議111
5.2係統模型112
5.2.1傳播模型112
5.2.2網絡生命周期113
5.3認知分集路由協議114
5.3.1認知分集路由方法114
5.3.2基於 OPNET Modeler 15.0的實現117
5.3.3認知分集路由代碼118
5.4優先節點選擇122
5.5性能評估123
5.5.1網格部署124
5.5.2強製路徑部署130
5.5.3隨機部署132
5.5.4節點密度與伸縮性133
5.5.5優化138
5.5.6關注信道參數138
5.6結論144
參考文獻145
第6章基於加權認知圖的認知功能148
6.1概述148
6.2相關工作148
6.3加權認知圖的基本原理149
6.4設計WCM完成無綫傳感器網絡中的認知功能151
6.4.1設計針對發送功率、數據速率和占空比適應率的WCM153
6.4.2設計能保障連通性和覆蓋率的WCM155
6.4.3設計具有擁塞控製功能的WCM157
6.4.4端到端的目標和整個WCM159
6.5仿真結果160
6.5.1基於隨機均勻拓撲結構的評估161
6.5.2使用瓶頸路徑進行評估164
6.5.3係統的復雜性166
6.6結論167
參考文獻168
第7章基於GPS/INS無綫傳感器網絡的硬件結構169
7.1概述169
7.2 硬件實現171
7.2.1GPS和慣性導航數據采集171
7.2.2導航數據處理172
7.2.3功率管理172
7.2.4無綫電收發器173
7.2.5電源174
7.3係統軟件設計174
7.3.1係統初始化174
7.3.2係統能量管理176
7.3.3DSP存儲器分配177
7.3.4ZigBee節點軟件設計177
7.4測試結果180
7.4.1設備安裝180
7.4.2實時性能分析181
7.4.3隨機錯誤模擬182
7.4.4開放現場測試184
7.5結論188
參考文獻188
附錄縮略語191

前言/序言

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