传感器网络时钟同步中基于多父节点的卡尔曼滤波算法

指出了节点每接收一个来自父节点的同步包等效于获得一个全局参考时钟的观测值,提出了使用矢量卡尔曼滤波器对来自多个父节点的观测值进行融合的算法.在多跳的无线传感器网络中,缓解了由于同步误差的逐层传递使全局时钟同步精度发生的恶化,避免网络边缘的节点产生较大的时钟误差,从而放宽了由误差传递导致的对网络规模的限制.硬件实现与数值仿真均表明相比现有协议,该算法能大幅度减小全局时钟误差,且随着节点跳数的增加而越发显著,有效地减轻了同步误差的传递问题.     

一种用于系统互连的实时自主同步串行总线

针对当前小型化和高密度化的设计需求，提出了一种用于系统互连的实时自主同步串行总线，其能有效替代当前使用大量通用输入输出进行控制及指示信号传输的传统做法，实现更高效的系统板内及板间互连。     

一种用于传感器网络的全局时钟模型

由于传感器节点的硬件条件限制,时钟模型的选择极大程度上影响着同步协议的最终性能.根据硬件系统特点,提出一种性能优越且易于实现的全局时钟模型.该模型依据同步协议所提供的全局时钟偏差估计值自行对全局时钟进行校准及频偏补偿,同时还提供了基于全局时钟及本地时钟的软件定时器.实际系统测试结果表明,基于本全局时钟模型的TDFS同步协议取得了更加出色的同步性能,其中补偿后的频偏仅为±0.05ppm且时钟误差的标准差低于0.53微秒.     

用于传感器网络周期性数据收集的自协商分时MAC协议

针对传感器网络周期性数据收集的数据流特点,提出了基于自协商时隙分配机制的自协商分时MAC协议.该时隙分配机制无需集中式处理,具有自适应、分布式、本地化等特点.仿真结果表明,本协议的有效数据收集率及最大数据延时与增添ACK重传机制后的TAG协议相当,而能耗却仅为后者的1/30.