FM-DCSK UWB技术在无线体域网中的性能分析

超宽带(ultra wide band,UWB)技术具有低功耗、抗多径能力强等特点,已被无线体域网(wireless body areanetwork,WBAN)作为一种候选传输技术,而调频差分混沌位移键控超宽带(frequency-modulated differential chaosshift keying ultra wideband,FM-DCSK UWB)实现简单,在接收机端不需要信道估计、信道均衡和rake接收,也得到了广泛的研究。主要对FM-DCSK UWB技术在WBAN的体内到体表、体表到体表和体表到体外3种信道模式下的性能进行了计算机仿真,并对影响其系统性能的积分时间和保护间隔2个参数进行了分析,仿真结果表明,FM-DC-SK UWB技术用于WBAN信息传输是可行的。     

基于枝节谐振器的体域网超宽带陷波天线优化设计

为满足无线体域网(wireless body area network,WBAN)应用中对超宽带天线的陷波要求,采用在槽孔型的辐射贴片上添加十字型枝节谐振器的方法优化设计了一款超宽带陷波天线.天线使用共面波导方式馈电,使天线获得较宽的带宽.通过嵌入十字型枝节谐振器调谐天线的阻抗,实现陷波特性.通过仿真分析确定谐振器横、竖枝节的尺寸范围.利用量子进化算法对谐振器的横、竖尺寸进行优化,获取使天线的陷波频带达到最佳要求的谐振器尺寸参数.根据优化结果制作实物天线,天线的带宽为3.4-9.9 GHz,陷波频段为5.2-5.8 GHz.由天线回波损耗及方向图的仿真和测试结果表明,该优化设计方法是有效的.     

超宽带体域网信道测量及传输特性分析

随着通信技术的发展,高速的近距离超宽带无线体域网受到越来越多的重视。该文采用基于频域的无线信道测量平台,对3～5GHz频率范围的人体范围无线宽带信道进行测量,其中测量环境分为办公室和静室环境,人体模型包括3种不同体型;获得的测量数据通过统计建模,得到了路径损耗模型和功率群延迟模型。对标准模型与本文模型的仿真结果进行比较表明:该模型在平均附加时延、均方根时延扩展、峰值20dB内多径数目等方面更加符合实测数据。     

基于无线体域网应用的超宽带天线性能分析

无线体域网（wBAN]是近年来迅速发展的一个交叉技术领域,同短距离无线通信技术密切相关。本文以超宽带无线通信技术为基础,通过建立人体电参数模型,定性分析微型超宽带天线在WBAN中的参数特性,为超宽带技术在WBAN中的应用提供依据。     

基于不同频率的动态人体模型的SAR研究

为研究人体处于动态时对电磁辐射的吸收情况,基于时域有限差分法建立了步行和跑步两态的非均匀的三维动态人体模型,在0.9 GHz和2.4 GHz下采用半波偶极子天线贴近人体皮肤表面处对人体的SAR值进行仿真,得到其在不同频率和不同位置下的SAR值.仿真结果表明,无论在人体步行还是跑步过程中,频率越大,人体对电磁辐射的吸收越多,对人体危害越大,同时步行和跑步过程中对电磁辐射的吸收也不同.     

基于单载波超宽带的高速异构无线体域网

随着老龄化社会的临近,无线个人医疗网络被认为是解决医疗资源短缺与老龄化人口增多矛盾的关键,因而无线体域网日益受到关注。传统的无线体域网面向低速率的传感器需求,无法满足多个传感器同时监测需要的不同速率和低功耗要求。该文以超宽带技术为基础构建无线体域网。通过采用ZIGBEE技术与超宽带技术相结合,该网络能够满足多节点、低功耗、低延时、高速的要求。分析和实测结果表明:该无线体域网能够满足10个节点以上同时使用,传输延迟小于100ms,单节点功耗小于10mW。     

高速无线个域网多视频流信道时间分配算法

研究了视频传送时的信道时间分配问题.根据视频帧的不同重要性和长度等,预留不同带宽,从而加强公平性.同时利用不同方法对不同重要程度的视频帧进行差错保护,从而提高实时视频业务的性能.在此基础上,提出了一种保证服务帧率公平的高优先级帧最小瞬时权重优先的信道时间分配算法.仿真表明:所提算法较已有算法在同等公平性下可解帧率平均提高5 %,在网络负载严重的情况下能提高11 %.     

基于中继协作的无线体域网能效性能分析

从考察中继协作技术对无线体域网能效性能影响出发,比较分析了典型的无线体域网用户间直接传输、单中继协作、多中继协作3种传输方式下的中断概率,以及基于中断概率约束的最小功率消耗问题.进一步分析启动和接收功率消耗、服务质量、中继位置等主要参数对系统能效的影响,从而实现无线体域网中不同用户按具体业务需求选择合适传输方式.     

基于区块链的无线体域网数据云存储完整性研究

针对无线体域网数据云存储的安全问题,设计了基于区块链的访问控制框架,框架通过区块链技术与数字签名相结合控制用户的访问请求;通过区块存储访问请求及其数字签名,利用改进的Raft算法保证节点间的区块链一致.其次,设计了有序数组和Merkle树相结合的方式存储数据,哈希表和Merkle树相结合的方式存储数据的访问请求;再次,提出针对无线体域网数据的完整性验证方案.最后,对区块链的一致性、数据完整性验证方案进行实验.结果表明,提出的框架能使各用户节点协同对访问请求进行控制,并且均能验证数据的完整性.     

无线体域网中动态分配队列长度的调度算法

在无线体域网的调度算法研究中,当网络中通信链路质量较差时,传感器节点之间的数据通信存在丢包率高和资源利用率低的问题。为此,文章提出一种根据实时速率动态分配队列长度的优先级调度算法,以排队系统模型为基础进行理论分析,并将其与固定队列长度算法进行比较。仿真结果表明,当紧急数据数量突增时,该动态队列长度算法显著提高了系统的吞吐量,降低了数据的丢失概率,保障了系统数据通信的可靠性。     

一种基于节点信誉度的无线传感器网络信任模型

针对无线传感器网络节点存在不信任因素的问题,利用无线传感器网络节点的数据、带宽和能量建立信任模型,并将信任模型引入到无线传感器网络管理体系中,此时网络组建和节点各种行为都以信任度为依据.从模拟实验结果可以看出,该模型可以减少网络的丢包率,网络具有更高不信任行为检测率.     

基于移动锚节点的无线传感器网络节点定位

为了更好地解决无线传感器网络节点定位精度和复杂测距技术之间的矛盾,提出了一种基于移动锚节点的非测距的定位技术。9个装备有GPS接收机的可移动锚节点形成一个圆形定位区域,位于定位区域内的待定位节点接收锚节点发射的信号,并记录接收信号强度。比较接收信号强度确定自己所处区域,从而实现定位。仿真结果表明,该节点定位技术平均定位精度约为10%,与其他类似定位技术相比能够明显提高节点定位精度。     

基于移动锚节点的无线传感器网络节点定位

为了更好地解决无线传感器网络节点定位精度和复杂测距技术之间的矛盾,提出一种基于移动锚节点的非测距的定位技术。9个装备有GPS接收机的可移动锚节点形成一个圆形定位区域,位于定位区域内的待定位节点接收锚节点发射的信号,并记录接收信号强度,比较接收信号强度确定自己所处区域,从而实现定位。仿真结果表明,该节点定位技术平均定位精度约为10%,与其他类似定位技术相比,能够明显提高节点定位精度。     

非理性信道下无线局域网络的高效自适应入侵检测

针对传统入侵检测方法检测效率低、自适应能力相对较差的弊端,提出一种新的非理性信道下无线局域网络的高效自适应入侵检测方法,介绍了非理性信道的特点。通过添加相关步骤实现人机交互功能,在不用人为控制条件下获取理想聚类结果。阐述了入侵检测方法的一般过程,给出自适应入侵检测方法的流程图,介绍了动态自适应模板检测方法和ISODATA (iterative self-organizing data analysis techniques algorithm)方法的详细运算过程。通过比较入侵对象与原有模板间的相似度,将距离最近或者相关度最大的入侵对象划分到一类,对原有模板不断更新,添加新模板完成对非理性信道下无线局域网络入侵对象的检测。实验结果表明,所提方法效率高、精度高、自适应能力强,可以有效地实现非理性信道下无线局域网络入侵检测,保障了无线局域网络的安全性。     

超密集网络的动态无线回程拓扑管理方法

为了提高超密集网络的无线回程拓扑管理效率和网络性能,提出了一种基于网络状态的动态无线回程网络拓扑管理方法。网络状态定义为基站的有效回程能力和回程需求二元组。将无线回程网络拓扑管理问题转换为上游节点选择问题,并建模为最小化所有基站的上游基站数总和的优化问题,通过分布式算法获得确定回程业务所需上游节点的拓扑管理方案。提出有效回程容量和回程路损2种有效回程能力,从而获得2种拓扑管理方案。仿真结果表明,该方法能使无线回程网络的回程容量和实际回程吞吐率自适应回程业务需求的动态变化,并且在回程满意度上,基于有效回程容量的拓扑管理方案优于基于回程路损的拓扑管理方案。     

带执行器节点的无线传感器网络协议研究

对带执行器节点的无线传感器网络系统的结构和特点进行介绍和分析,比较了带执行器节点的网络系统与普通的网络系统之间的不同．根据充分利用执行器节点的供电和通信能力,减少传感器节点的能耗的设计思想,设计了一种可行网络通信协议和执行器决策算法．然后利用无线传感器网络能量模型和网络通信模型对该协议进行能耗和网络响应时间分析．最后对本协议进行仿真分析,比较执行器节点存在和不存在两种网络的网络性能,结果说明利用系统中执行器节点的特性设计网络通信协议,可以有效地提高网络系统的事件响应时间和单事件能耗性能．