高速转动无线传感器网络通信测试系统设计与实现

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1、声明尸I刃本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：支D／乒年岁月∥日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规

2、定和程序处理。研究生签名：文。哗年妇妇硕士学位论文高速转动无线传感器网络通信测试系统设计与实现摘要随着计算机技术与网络通信行业的迅猛发展，人们对高速运动状态下信息传递、获取需求越来越强烈。无论是无人机空中作战指挥，还是地面上移动车辆之间的协同等，都需要高速移动网络良好的性能支持。面对网络拓扑结构变化快和实际环境复杂等因素，对实际网络进行物理测试、使用真实场景进行实地实验显然己成为研究高速运动节点组网通信的难点。因此，研究更合适的通信协议和通信性能测试方法，必然是一项艰巨而有价值的任务。本文分析了节点高速转动条件下的环境

3、需求，结合无线传感器网络自身特点，设计了一个基于旋转转台的高速移动节点网络试验场景模拟测试系统。测试系统由上位机监控软件、转台及其运动控制部件、节点高速移动通信平台组成，融合了无线传感网技术、计算机技术和控制技术等。转台运动控制核心部件为运动控制卡、伺服驱动器和伺服电机，运动控制卡与伺服驱动器构成运动控制机构，伺服电机为运动执行者。同时，本系统的无线组网通信的硬件设计以Freescale公司的MCl3213为核心展开，而后对网络支撑技术进行了设计与实现，对无线传感网通信协议栈的物理层、MAC层、网络层从工程角度完成了设

4、计与实现。监控软件以VisualC++6．0为设计平台，开发出转台运动控制模块、节点无线通信模块和视频监控模块。然后，通过在我们设计的高速运动平台上进行了无线通信测试，发现了高速转动带来的丢包率问题，验证了多普勒效应对通信传输的影响。最后，通过实验结果证明了应用网络编码机制，可以有效地改善高速转动条件下由于频移带来的传输质量下降导致的丢包率上升问题。关键词：高速移动网络；MCl3213；单轴转台；多普勒效应；网络编码硕士学位论文高速转动无线传感器网络通信测试系统设计与实现AbstractWitlltherapiddev

5、elopmentofcommunicationindustryandcomputertechnology,peoplehaveastrongdemandofinformationtransmissionandaccessunderthehighspeedmotionstate．Eitheraircombatandcommandbyunmannedaerialvehicleorthesynergybetweenthemovingvehiclesonthegroundneedsperformancesupporttheof

6、thehighspeedmobilenetwork．Facingthefastmetabolicnetworktopologyandcomplexactualenvironmentfactors，physicaltestontheactualnetwork，experimentusingrealsceneapparentlyhavebecomeadifficultytoresearchonthenetworkcommunicationofhi曲speedmovementnodes．So，researchingmorea

7、ppropriatecommunicationprotocolandthecommunicationperformancetestingmethodsmustbeadifficultandvaluabletask．Thispaperanalyzesthenodedemandundertheconditionofhi曲speedmovementenvironment．CombinedwiththecharacteristicsofWSN，wehavedesignedascenariosimulationtestsyste

8、mwhichcallsimulatehi曲一speedmobilenetworkbasedonturntabletest．ThetestsystemconsistsofPCmonitoringsoftware，turntableandmotioncontrolcomponents，high-speednodemobilecommu