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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
黄龙军  王万良  姚信威 《电子学报》2015,43(11):2271-2276
无线纳米传感器网络是当前纳米技术相关的研究热点之一.纳米传感器可存储的能量极为有限,能量有效性是无线纳米传感器网络中必须优先考虑的重要问题.针对无线纳米传感器网络,综合考虑传输能耗和接收能耗,建立能耗模型;提出通信能耗最小化编码(EMC)方法.使用EMC,可以最小化传输能耗,可以满足码字长度和码率约束要求,可以确定最小化通信能耗的优化码长.通过实验对比分析,EMC方法在能耗方面具有较好的性能.  相似文献   

2.
无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)是一种由传感器、数据处理单元和通信模块集成的微小节点通过自组织方式构成的网络,其节点通常采用无法替换的电池供电,有限的能量使得节能问题成为无线传感器网络的研究重点方向。本文介绍了传感器的能耗情况,结合已有研究重点分析了关键节能技术及节能策略,并指出了研究方向。  相似文献   

3.
无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)是一种由传感器、数据处理单元和通信模块集成的微小节点通过自组织方式构成的网络,其节点通常采用无法替换的电池供电,有限的能量使得节能问题成为无线传感器网络的研究重点方向.本文介绍了传感器的能耗情况,结合已有研究重点分析了关键节能技术及节能策略,并指出了研究方向.  相似文献   

4.
柯熙政  陈锦妮 《激光技术》2013,37(2):251-255
为了减少无线传感器网络节点的能量消耗,采用紫外光作为无线传感器网络的信息载体,研究了紫外光传感器节点的能量模型。理论分析了单跳节能和多跳节能,得出了计算最优跳数的数学表达式,并对单跳通信、多跳通信和最优跳通信的平均能量消耗进行了计算机仿真,仿真结果与理论分析一致;对于多跳通信带来的能量消耗不均匀的问题,利用移动sink节点来解决,通过仿真对比了sink节点不同移动速率对网络平均能量消耗、丢包率和端到端时延的影响。结果表明,借助移动sink节点可以降低网络的平均能量消耗,但要根据场景选择合适的移动速率。  相似文献   

5.
无线传感器网中,能量效率是系统设计首要考虑的因素.基于提高无线传感器网能量效率的目的,本文提出了一种简单的协作接收方案并分析了其能量效率,理论分析及仿真结果表明,当通信距离大于某一门限值时采用该接收方案可以有效提高无线传感器网的能量效率.  相似文献   

6.
基于博弈理论的无线传感器网络分布式节能路由算法   总被引:3,自引:0,他引:3  
杨宁  田辉  黄平  张平 《电子与信息学报》2008,30(5):1230-1233
为了有效解决无线传感器网络路由节能问题,该文提出适合无线传感器网络的节能路由算法。在引入博弈理论概念建立网络模型的基础上,通过对于以往传感器网络簇首选择方法的研究,设计了一种基于博弈论的,兼顾节点剩余能量及簇首分布的节能路由DEER(DistributedEnergy-EconomicalRouting),大大节省了分布式决策网络协议的能量损耗。仿真证明了该方法在无线传感器网络中,能够有效地平衡网络负载,节省节点能量,延长网络寿命。  相似文献   

7.
研究异构传感网节能优化拓扑控制优化问题.在异构传感器网络中,每个传感器节点普遍存在初始能量异构,节点在无线通信过程中通信链路异构等异构现象.为了延长网络的生存期,提出一种自适应优化异构无线传感器网络拓扑结构控制算法.算法主要难点技术问题在于对参数E的选择控制问题.该算法基于传输数据跳数和相邻传感器之间通信距离,依据相似三角形几何原理,结合具体应用场景对传感器节点的分簇、成簇等操作进行自适应优化控制.仿真实验表明,改进的算法可以高效控制给定数据采集监测区域所有节点的网络拓扑同时极大地延长了异构传感网的生命周期.  相似文献   

8.
无线传感器网络中的MAC协议及其节能技术研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
由于受到传感器网络节点数量巨大和能量有限的限制,设计一种节能的MAC协议是非常必要的,也是当前此领域的研究重点之一.现给出了无线传感器网络中引起能量浪费的主要因素,综述了无线传感器网络MAC协议最新的研究进展,讨论了MAC层节能技术,为无线传感器网络中MAC协议的进一步研究提供了有价值的参考.  相似文献   

9.
赵静  潘斌  王进  谭秀兰 《通信技术》2010,43(10):87-88,91
无线传感器网络技术得到了广泛应用,但是该技术一直受能量的制约,因此能量始终是无线传感器网络的核心问题。通过对传感器节点结构与网络体系的分析,得出了传感器网络的能耗特性。为了延长无线传感器网络的生命周期,对传感器节点工作能耗与传感网络能耗做了具体研究,再从低功耗节点设计、网络协议及环境中能量补给三个方面总结出了一套有效的节能策略。  相似文献   

10.
李娜 《现代电子技术》2012,35(16):82-85
基于IPv6技术的无线传感器网络是一门新兴的网络技术,人们对它的研究尚处于起步阶段。在此主要论述IPv6技术在无线传感器网组网应用,对使用无线与有线相结合的通信方法,通信协议和算法的研究,使得视频监控系统信号,通信系统信号以及检测系统信号在同一个通信平台上互不干涉的平稳的传输信息。就IPv6无线传感器网络与现有网络的互联互通方式,关键技术和算法等方面进行概述。  相似文献   

11.
Wireless NanoSensor Networks (WNSNs) will allow novel intelligent nanomaterial-based sensors, or nanosensors, to detect new types of events at the nanoscale in a distributed fashion over extended areas. Two main characteristics are expected to guide the design of WNSNs architectures and protocols, namely, their Terahertz Band wireless communication and their nanoscale energy harvesting process. In this paper, a routing framework for WNSNs is proposed to optimize the use of the harvested energy to guarantee the perpetual operation of the WNSN while, at the same time, increasing the overall network throughput. The proposed routing framework, which is based on a previously proposed medium access control protocol for the joint throughput and lifetime optimization in WNSNs, uses a hierarchical cluster-based architecture that offloads the network operation complexity from the individual nanosensors towards the cluster heads, or nano-controllers. This framework is based on the evaluation of the probability of saving energy through a multi-hop transmission, the tuning of the transmission power of each nanosensor for throughput and hop distance optimization, and the selection of the next hop nanosensor on the basis of their available energy and current load. The performance of this framework is also numerically evaluated in terms of energy, capacity, and delay, and compared to that of the single-hop communication for the same WNSN scenario. The results show how the energy per bit consumption and the achievable throughput can be jointly maximized by exploiting the peculiarities of this networking paradigm.  相似文献   

12.

Wireless nanonetworks are not a simple extension of traditional communication networks at the nano-scale. Owing to being a completely new communication paradigm, existing research in this field is still at an embryonic stage. Furthermore, most of the existing studies focus on performance enhancement of nanonetworks via designing new channel models and routing protocols. However, the impacts of different types of nano-antennas on the network-level performances of the wireless nanonetworks remain still unexplored in the literature. Therefore, in this paper, we explore the impacts of different well-known types of antennas such as patch, dipole, and loop nano-antennas on the network-level performances of wireless nanonetworks. We also investigate the performances of nanonetworks for different types of traditional materials (e.g., copper) and for nanomaterials (e.g., carbon nanotubes and graphene). We perform rigorous simulation using our customized ns-2 simulation to evaluate the network-level performances of nanonetworks exploiting different types of nano-antennas using different materials. Our evaluation reveals a number of novel findings pertinent to finding an efficient nano-antenna from its several alternatives for enhancing network-level performances of nanonetworks. Our evaluation demonstrates that a dipole nano-antenna using copper material exhibits around 51% better throughput and about 33% better end-to-end delay compared to other alternatives for large-size nanonetworks. Furthermore, our results are expected to exhibit high impacts on the future design of wireless nanonetworks through facilitating the process of finding the suitable type of nano-antenna and suitable material for the nano-antennas.

  相似文献   

13.
Wireless NanoSensor Networks (WNSNs), i.e., networks of nanoscale devices with unprecedented sensing capabilities, are the enabling technology of long-awaited applications such as advanced health monitoring systems or surveillance networks for chemical and biological attack prevention. The peculiarities of the Terahertz Band, which is the envisioned frequency band for communication among nano-devices, and the extreme energy limitations of nanosensors, which require the use of nanoscale energy harvesting systems, introduce major challenges in the design of MAC protocols for WNSNs. This paper aims to design energy and spectrum-aware MAC protocols for WNSNs with the objective to achieve fair, throughput and lifetime optimal channel access by jointly optimizing the energy harvesting and consumption processes in nanosensors. Towards this end, the critical packet transmission ratio (CTR) is derived, which is the maximum allowable ratio between the transmission time and the energy harvesting time, below which a nanosensor can harvest more energy than the consumed one, thus achieving perpetual data transmission. Based on the CTR, first, a novel symbol-compression scheduling algorithm, built on a recently proposed pulse-based physical layer technique, is introduced. The symbol-compression solution utilizes the unique elasticity of the inter-symbol spacing of the pulse-based physical layer to allow a large number of nanosensors to transmit their packets in parallel without inducing collisions. In addition, a packet-level timeline scheduling algorithm, built on a theoretical bandwidth-adaptive capacity-optimal physical layer, is proposed with an objective to achieve balanced single-user throughput with infinite network lifetime. The simulation results show that the proposed simple scheduling algorithms can enable nanosensors to transmit with extremely high speed perpetually without replacing the batteries.  相似文献   

14.
能信协同超材料(Collaborative Power and Information Metamaterials, CPIM)是将电磁超材料与无线能量传输(Wireless Power Transfer, WPT)、无线能量收集(Wireless Energy Harvesting, WEH)和无线信息传输(Wireless Information Transfer, WIT)有机融合的前沿领域,旨在实现能量与信息的高效协同传输和控制。CPIM器件凭借其灵活调控电磁波的能力和低成本、低能耗、低重量的优点可以有效解决大量低功耗设备的供能问题,同时保证高质量的通信传输。将能量与信息的多重功能融合于可操控的超材料器件中,以实现更紧凑、高效的能信协同传输效应。针对CPIM的工作基本原理和广泛实用性的应用场景,文章围绕WPT、WEH、WIT三大核心部分进行深入讨论和分析,并阐述了CPIM器件的工作原理和设计方法。最后给出了CPIM在未来的潜在研究和应用方向。文章旨在为研究人员提供基于超材料的能信协同传输技术的趋势和应用分析,推动无线通信和能源系统向更高效、智能化的方向发展。  相似文献   

15.
电磁超材料和超表面是物理、信息与材料领域的热点与前沿,带来了许多新奇的物理现象和突破性的应用. 信息超表面作为近些年来新兴的研究方向,通过数字编码的方式来调控电磁波,构建了由物理世界通往数字世界的桥梁. 本文首先全面总结了电磁超材料与超表面的起源与发展历程;其次重点介绍了可调超表面与可重构超表面、时空调制超表面与器件的发展现状;接着系统介绍了数字编码与可编程信息超表面的基本概念和主要应用,讨论了信息超表面存在的挑战与未来展望;最后简要对电磁超表面和信息超表面的发展趋势进行了总结.  相似文献   

16.
超构表面(metasurface, MS)是当前电磁领域研究的热点和前沿,它能够有效调控电磁波. 2比特数字编码MS由于不同形态单元个数的增加,增强了散射和辐射控制的灵活性,为更好的隐身效果、更宽的带宽以及多功能的实现提供了可能. 文中将分形磁电偶极子天线结构和极化控制MS单元有机融合,先构建出激励MS单元,再通过结构变换和数字编码,提出了2比特可激励编码MS,并设计了拓扑结构. 仿真和实验验证了辐射与散射调控的多功能特征. 设计的2比特激励编码MS在天线雷达散射截面(radar cross section, RCS)减缩和未来无线通信系统领域具有潜在的应用价值.  相似文献   

17.
王超  董怡泽  王卉婷  高冀  田志新  高建威  江宁 《红外与激光工程》2023,52(1):20220296-1-20220296-10
随着空间通信技术的迅猛发展,人们对信息安全的需求愈发迫切。基于半导体激光器的空间激光通信凭借其终端体积小、功耗低、高带宽以及无电磁频谱约束等特点,已广泛应用于空间高速通信领域。激光混沌通信技术作为一种在物理层对空间光通信加密的安全技术手段,逐渐成为了空间光通信的研究热点。结合当前国内外自由空间光通信、混沌激光通信、混沌空间光通信的发展历程,介绍了近年来混沌空间光通信关键技术的研究进展,主要包括自由空间光通信快速跟瞄技术、混沌空间光通信大气湍流抑制技术和激光混沌空间同步技术。最后结合当前混沌空间光通信发展现状与不足,对混沌空间光通信的研究方向和可借鉴的关键技术进行了展望,旨在为该领域的进一步发展提供参考和借鉴。  相似文献   

18.
针对人们对高速、长距、大容量通信和信息安全的迫切需求,结合当前科研进展,概述了基于高速混沌光的保密通信系统现状与关键技术,重点介绍了高速混沌光通信的研究进展,主要包括提升混沌光系统带宽和安全性、高阶信号调制编码技术以及基于深度学习的神经网络.最后对高速混沌光保密通信的发展进行了展望.  相似文献   

19.
轨道角动量在无线通信中的研究新进展综述   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
孙学宏  李强  庞丹旭  曾志民 《电子学报》2015,43(11):2305-2314
随着无线通信技术的蓬勃发展,频谱利用率和系统容量已经趋近香农极限.轨道角动量作为一项新型技术,拥有高效频谱利用率和抗干扰能力,引起了国内外学术界的关注.本文首先介绍了轨道角动量的应用与无线通信系统的基本原理;其次综述了轨道角动量在相关领域的研究进展,并对轨道角动量产生的关键技术进行深入分析,以及对现有的轨道角动量接收方法进行梳理总结;最后在目前已有研究的基础上,展望并提出了未来轨道角动量在无线通信研究及应用中需要重点解决和关注的一些突出问题,包括携带轨道角动量涡旋电磁波的产生,不同模态轨道角动量电磁波相互干扰的抑制,轨道角动量模态的编码方式以及不同模态涡旋电磁波的分离与检测等方面.  相似文献   

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