面向光缆制造的无线传感器网络时间同步研究.pdf

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1、９分类号：ＴＰ２１２．单位代码：１０３６１安获进义乂學３＇ＡＮＨＵ－？ＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ下二巧〇个巧；援Ｍ｜｜论文题目；面向光缆制造的无线传感器网络时间同步研究作者姓名：莫文婷专业名称：电路与系统导师姓名：唐超礼副教授完成时间；２０１７年６月１５曰２．中图分类号１２９论文编：：ＴＰ号：学科分类号；５１０．４０密级公开安徽理王大学硕去学位论文面向光缆制造的无线传感器网络时间同步研究作者姓名：

2、莫文婷专业名称：电路与系统研究方向：物联网技术导师姓名：唐賴化副教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：王国锋论文答辩日期：２０１７年６月２日安巧理工大学研究生处２０１７年６月１５日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎＣｉｒｃｕｉｔｓａｎｄＳｙｓｔｅｍｓＲｅ化ａｒｃｈｏｆＴｉｍｅＳｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｉｎｏｔｉｃａｌｃａｂｌｅｙｐｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＭｏＷｅｎｔｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：

3、ＴａｎＣｈａｏｌｉｐｇＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＡｎＨｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙＮｏ．１６８Ｔａ瓶ｎＲｏａｄＨｕａｉｎａｎ２３２０〇．Ｒ．ＣＨＩＮＡ，ｇ，；＞ＬＰ独创性声明本人声巧所星《的学位沦文是本人在辱师贈导下进行的研究工作及歇得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方Ｗ外，论文中不包含其他入己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得一隻懲望主立逢＿或吳他教育辄构

4、的＿学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均邑在论文中作了明确的说明并表示谢意。：；献学位论文作者签名弯支為日期｜１年（月ｌｉｔ日学位论文版极使用授极书本学值论文作者完合了解安缴理工大単有化留、使用学位论文的规定，即：巧究生在校攻读学位期间论文王作的知识产权单位属于安徽望Ｘ大学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论义的复印件和趨盆，允许论文被查阅和借巧。本人授权安徽理王大学可Ｗ将学位论文的％部或部分内容编入有关数据库进行检索，可ｋ乂采用影印、缩印或扫描等复帝］手段巧存、汇編学位

5、论义。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：签字目期；糾年＾月／日Ｉ、么每１午导师签名；签宇日期；如口年＾月日？摘要随着物联网技术飞速的发展，使工业生产越来越智能化、信息化。在传统光缆制造车间内需要大量操作人员，这样需要消耗大量人力、財力等成本。通过在光缆制造车间内布置传感器节点使得数据采集越来越方便、高效。光缆制造监测一、、系统中数据采集融合处理等都是建立时间同步的基础上，因此时间同步是项重要的技术支持。由于光缆制造是在室内进行的，成熟的ＧＰＳ无法精确的获取全球标准时间ＵＴＣ。

6、将经典时间同步算法应用在室内对传感器网络时间进行同步虽然可行，但经典算法随网络节点増多会增加网络负担、误差积累等问题不适应用于环境复杂的光缆制造网络，因此本文提出移动式线性频率互异脉冲锅合振荡器算法。论文主要研究内容如下；介绍光缆制造环境下使用无线传感器网络现状、关键技术支持，进而引出关键的时间同步技术Ｗ及时间同步问题一些。分析了无线传感网络时间同步原理和经典的时间同步算法，由于经典时间同步算法存在不足，则提出脉冲稱合振荡器算法Ｐｕｋｅｃｏｕｌｅｄｏｓｃｉｌｌａｔｏｒａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ＰＣＯｓ）。（ｐ通过对

7、ＰＣＯｓ算法进行分析研究，因ＰＣＯｓ算法是非线性且会增加网络负担，从而提出线性ＰＣＯｓ算法。由于在无线传感器网络中各传感器晶振频率不相同且随时间推移晶振温度升高造成漂移现象ｅａｓ－ｕａｒｅｓ，利用最小二乘法曲线拟合（ｌｔｓｑｃｕｒｖｅｆｉｔｉｎ，ＬＳＣＦ）能有效解决晶振频率问题提高同步时间精度。为全方位监测ｇ网络环境，提出移动式线性频率互异ＰＣＯｓ算法。通过Ｍａｔｌ油软件仿真验证节点、最后能较好地达到同步，同时比巧了网络参数速度Ｖ賴合强度Ｅ、节点ｎ在相对区间内与同步时间收敛速度成正比。在硬件系统中主要采用嵌入式芯片

8、ＳＴＭ３２Ｆ０５１作为控制中也Ｗ及ＣＣ２５３０开发套件作为传感节点硬件：在软件系统中应用ＩＡＲ对程序进行编程设计。通过验证，本文