论文部分内容阅读
无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)能将数据采集、传输、处理、无线通信、协同合作等功能综合于一体,所以越来越受到人们的关注并被广泛应用于工农业、军事、医疗、环境监测等领域。在WSN中,链路质量的随机性和不稳定性会影响数据传输的可靠性,因此建立一个准确、实时又稳定的链路质量评估机制极其重要。传统的基于LQI(LinkQuality Indicator)值的链路质量评估方法没有考虑CRC(Cyclical RedundancyCheck)校验未通过的包及丢失包的问题。本文提出了一种基于LQI值的链路质量评估的新方法,该方法不仅考虑成功接收的包,同时把CRC校验未通过的包及丢失的包也考虑进来,并在实验平台上进行了相关研究。此外,本文还对CRC检验未通过包的误比特率、误包率进行了研究。本文主要工作如下:综述了无线传感器网络的相关内容。为了建立链路质量评估机制,搭建了由微处理器ATMEGA88PA和无线射频收发芯片CC1100组成的实际硬件平台并实现了数据发送、接收等功能。此外,利用逻辑分析仪对数据传输进行了跟踪测量,并对网络数据进行了全面的分析,从而为后续实验的实施提供可靠准确的数据基础。然后在搭建的硬件平台基础上,做了大量相关实验,将采集到的数据存入ACCESS数据库中,然后对采集的大量样值进行统计分析,用MATLAB对PRR(Packet Received Rate)与LQI之间的关系进行了Cubic曲线拟合,建立了一个基于LQI与PRR的链路质量评估模型,并通过实验证明了该模型的正确性。而且用Pearson相关系数与传统的评估机制相比,本文提出的模型精度与之前的评估方法相比精度提高了6.5%。为了更深入的了解链路质量,本文对丢失包及CRC校验未通过包的误比特率BER(Bit Error Rate)进行了研究,得出了LQI与BER之间的关系模型。另外对CRC校验未通过的包接收率PER(Packet Error Rate)也进行了统计分析,得出了均值LQI与PER有着明显的关联性,随着LQI的增大,PER会随之降低。最后对变速率的影响进行分析。这不仅可以为无线传感器网络的实际应用提供依据,又可为上层协议的仿真研究提供有价值的参考。