协同无线网络中物理层分布式同步技术的研究

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1、独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得桂林电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解桂林电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学

2、位期间论文工作的知识产权单位属桂林电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密在____年解密后适用本授权书。本人签名：日期：导师签名：日期：万方数据摘要摘要随着对协同无线网络研究的深入，人们逐渐意识到：对于协同无线网络而言，分布式同步显得至关重要；并且大多数协同通信技术对节点间的时钟同

3、步都有着较高的要求。因此如何设计出能够满足特定协同通信技术需要的分布式同步机制已经成为当前分布式同步领域的研究热点。在现有的分布式同步机制中，相比于基于分组耦合的分布式同步机制，基于脉冲耦合的分布式同步机制不仅具有较高可扩展性，而且避免了对分组数据的复杂处理，具有较高的研究价值。基于脉冲耦合的分布式同步机制也被称为物理层分布式同步机制。为了设计出无时钟偏移的协同无线网络物理层分布式同步机制，本文首先对物理层分布式同步领域的研究现状进行了全面详尽的叙述。随后，从分布式时钟模型、分布式同步的技术要求、影响分布式同步的

4、关键因素等方面对分布式同步技术进行了概述。进而，为了深入理解物理层分布式同步机制的设计要点，本文对现有的典型物理层分布式同步机制进行了深入且详尽的叙述。在上述工作的基础上，本文提出了一种物理层分布式时钟频率和相位的全同步算法。该算法依据比例积分控制器具有使系统进入稳态后无稳态误差的特点，在分布式离散锁相环路的基础上，设计了一种新的环路结构，实现了节点间时钟频率和相位的全同步。最后，本文首先利用代数图论等数学工具，对全同步算法在无向图条件下的性能进行了理论分析，得到结论：当网络拓扑图为无向图且满足强连接，定义的矩阵

5、G的谱半径为1，特征值1的代数重复度为2时的条件时，节点间时钟频率和相位的全同步即可实现。进而通过仿真，不仅说明了该全同步算法的性能与网络拓扑图是否有向无关，而且验证了之前的理论分析结论。关键字：协同通信；无线网络；物理层；分布式同步；锁相环-I-万方数据AbstractAbstractWiththefurtherresearchoncooperativewirelessnetworks,theimportanceofdistributedsynchronizationincooperativewirelessn

6、etworkshasbeenwidelyacknowledged.Besides,itshouldbenoticedthatalargenumberofapplicationsofcooperativecommunicationtechnologiesarebenefitfromhightimingsynchronizationprecisionamongnodes.Thus,howtodesignadistributedsynchronizationschemewhichisabletomeetrequirem

7、entsofspecifiedcooperativecommunicationtechnologyhasbeenakeyissue.Intheexistingdistributedsynchronizationschemes,comparedwiththeschemesthatbasedonpacketcoupling,theschemesthatbasedonpulsecouplingarenotonlynaturallyscalable,butalsoavoidlargecomputationalcomple

8、xityatthepacketlevel.Therefore,theschemesthatbasedonpulsecouplingwhicharealsoknownasphysical-layerdistributedsynchronizationschemeshavemuchhigherresearchvalue.Inordertodesignaphysical-lay