无线传感器网络中的时钟同步方法研究

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1、Ａｉ种後＊著ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ■化—Ａ．＂ｊ＇．＂．．、卢＇．／：八＞寺＼＇一一乂Ｊｒｉ３ｓｅ论文题目无浅传感器网络中的时钟同步方法妍究学科专业信号与信息处理２０１３２１０２０４５９学号作者姓名朱凌峰指导教师夏威副教授分类号密级巧ＵＤＧ＾学位论文无线传感器网络中的时钟同步方法妍究（题名和副题名）朱凌峰（作

2、者姓名）指导教师夏威副雛电子科技大学成都（姓名）、职称、单位名称申请学位级别６巧ｄｂ学科专业信号与信息、处垣Ｉ提交论文曰期论文答辩曰期学位授予单位和日期电子科技大学苗八年＜月诲目答辩委员会主席巧阅人注；１注明＜国际千进分类法ＵＤＣ》的类号。ＲｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｆＴｉｍｅＳｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒｙＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓＡＭａｓｔｅｒＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ

3、ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｏｆＣｈｉｎａｇｙＭａｏｒ：ＳｉｎａｌａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｉｎｊｇｇＡｕｔｈｏｒ：ＺｈｕＬｉｎｇｆｅｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＸｉａＷｅｉｐＳｃｈｏｏｌ：ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ攻硕期间取得的研究成果独幼做明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不

4、包含为获得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巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名；曰期；万年（自日ｙ论文使用授巧本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被査阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全レ部或部分内容编入有关数据库进行检索，可ッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）＂＾＾作者签名；导

5、师签名：＾＇日期：冶年：Ｔ月／／ｍ摘要在无线传感器网络中，各网络节点由于成本限制其装备的时钟精度均有限，伴随着时间的推移各节点时钟之间的差异会越来越大，且随着网络的大型化，这一现象会越来越严重。然而，无线传感器网络的许多重要基本功能，都要求网络中的节点保持相对统一的时间刻度感器网络中的时钟同步，所目前关于无线传问题越来越得到重视。本文针对无线传感器网络中的单跳时钟同步Ｗ及全网时钟同步问题，围绕时不变时钟模型Ｗ及时变时钟模型这两类时钟模型进行了研巧。在进行算法研巧之前，首先介绍了网络节点时钟的建模方式，包

6、括时不变的时钟模型，Ｗ及时变的二阶、三阶线性时变模型，并通过仿真研究了时变模型的特性；介绍了Ｈ种时钟同步中主流的节点间信息交互方式一，并基于其中的发送者接收者双向同步展开对时钟同步算法的后续研巧。在针对时不变时钟模型的时钟同步算法研巧中，本文首先研巧了最大似然估（ａｘｕｍｅｏｏｄｍａｏｎ。计ＭｉｍＬｉｋｌｉｈＥｓｔｉｔｉ，ＭＬＥ）算法在时钟同步中的应用然后，针对其运算量较大的问题研究了一ＭＬＥ算法种改进的，并通过仿真实验对比了两种ＭＬＥ算法的时钟同步性能。接下来，将递归最小二乘（ＲｅｃｕｒｓｉｖｅＬｅａｓｔＳｑｕａ

7、ｒｅ，一－ｗｅＲＬＳ）算法及种改进的ＥＲＬＳＤＣＤ法（ＥｘｏｎｅｎｔｉａｌｌｉｈｔｅｄＲＬＳａｌｏｒｉｔｈｍ算ｐｙｇｇｗｉ出ＤｉｃｈｏｔｏｍｏｕｓＣｏｏｒｄｉｎａｔｅＤｅｓｃｅｎｔ）引入到时钟同步中，并仿真对比了两种算法的同步性能。然后，本文研巧了基于时变时钟模型的自适应时钟同步算法。首先，推导了ＬＪ自适应时钟同步的状态方程义及观測方程，然后介绍了卡尔曼滤波算法Ｌ：ｌ及好〇〇滤波算法并将其引入至时钟同步中，通过仿真实验验证了两种算法的时钟同步性能。。最后，本文还研巧了全网络的时钟同步算法首先，研究了层级树式的全

8、网时钟同步方式／／〇〇滤波算法在层级树式同，并通过实验对比了卡尔曼滤波算法Ｗ及步框架下