认知视角下的无线传感器网络

书籍目录

译者序

原书前言

第1章无线传感器网络的认知研究导论1

11概述1

111应用层需求2

112物理层的约束和需求3

113网络状态传感器3

12相关工作4

121知识平面和认知网络4

122用于传感器网络的认知技术6

13认知无线传感器网络的通用架构9

131ZigBee协议栈11

132网络状态传感器11

133物理层的输入12

134变化监测引擎12

135知识库12

136认知决策引擎12

137优化引擎13

138认知要素之间的相互作用14

14结论15

参考文献16

第2章认知无线电网络和动态频谱接入18

21概述18

211认知无线电的历史18

212MIMO和协同分集技术19

22频谱感知20

221频谱感知的挑战22

222频谱感知方法23

23协同感知26

231窄带协同感知27

232宽带协同感知29

24动态频谱接入30

241频谱接入的MIMO系统31

242协同频谱接入33

25结论35

参考文献35

第3章自适应调制、自适应功率分配和自适应媒介访问39

31概述39

32系统模型40

321信源和信宿40

322发射机40

323接收机41

324无线信道41

325对数正态分布阴影信道模型41

326莱斯衰落信道模型41

33自适应传输和反馈通信系统42

331概述42

332自适应系统设计42

333链路自适应43

334能量受限网络的链路自适应43

335自适应技术44

34多跳中继网络和能量约束网络分析47

341采用自适应技术的能耗47

342单跳离散速率连续功率自适应48

343多跳中继网络49

344MAC层的自适应调制和自适应睡眠51

35仿真实例和图解55

351仿真目标55

352能量优化56

353功率控制自适应策略65

354双链路中继网络自适应67

355商用WSN节点的性能70

36结论73

参考文献74

第4章无线多跳网络QoS路由的跨层研究78

41概述78

42设计挑战与注意事项79

421QoS指标80

422设计挑战80

423网络资源和性能指标81

43多跳网络QoS路由协议的分类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不同网络路由设计的局限性96

44QoS路由协议比较97

45面临的挑战与未来的发展方向99

46结论101

参考文献101

第5章认知分集路由105

51无线传感器路由协议综述105

511无线传感器网络协议105

512能量感知协议108

513分集协议110

514认知协议111

52系统模型112

521传播模型112

522网络生命周期113

53认知分集路由协议114

531认知分集路由方法114

532基于 OPNET Modeler 150的实现117

533认知分集路由代码118

54优先节点选择122

55性能评估123

551网格部署124

552强制路径部署130

553随机部署132

554节点密度与伸缩性133

555优化138

556关注信道参数138

56结论144

参考文献145

第6章基于加权认知图的认知功能148

61概述148

62相关工作148

63加权认知图的基本原理149

64设计WCM完成无线传感器网络中的认知功能151

641设计针对发送功率、数据速率和占空比适应率的WCM153

642设计能保障连通性和覆盖率的WCM155

643设计具有拥塞控制功能的WCM157

644端到端的目标和整个WCM159

65仿真结果160

651基于随机均匀拓扑结构的评估161

652使用瓶颈路径进行评估164

653系统的复杂性166

66结论167

参考文献168

第7章基于GPS/INS无线传感器网络的硬件结构169

71概述169

72 硬件实现171

721GPS和惯性导航数据采集171

722导航数据处理172

723功率管理172

724无线电收发器173

725电源174

73系统软件设计174

731系统初始化174

732系统能量管理176

733DSP存储器分配177

734ZigBee节点软件设计177

74测试结果180

741设备安装180

742实时性能分析181

743随机错误模拟182

744开放现场测试184

75结论188

参考文献188

附录缩略语191

作者简介

本书主要从认知角度对无线传感器进行分析，紧紧围绕无线传感器网络中认知功能实现中的问题，比较全面和系统地介绍了无线传感器网络的基础知识、各种协议的性能比较和无线传感器认知功能硬件实现的最新成果。全书共分为7章，涉及认知无线电网络和动态频谱接入、自适应调制、自适应功率分配、自适应媒介访问、无线多跳路由跨层设计、认知分集路由协议、基于加权认知图的认知功能，以及基于GPS/INS无线传感器网络的硬件结构等内容。本书材料权威丰富，体系结构完整，内容新颖翔实，知识系统全面，图表丰富，行文通俗易懂，兼备知识性、系统性、可读性、实用性和指导性。

本书可作为移动运营商、网络运营商、应用开发人员、技术经理和电信管理人员的技术参考书或培训教材，也可作为高等院校通信与信息系统专业的本科生、研究生教材。

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