无线传感器网络中的帧同步方法.pdf

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1、62传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第3期DOI：10．13873／J．100o-9787(2015)03-0062-04无线传感器网络中的帧同步方法张永光，-，郑仕链，(1．通信信息控制和安全技术重点实验室，浙江嘉兴314033；2．中国电子科技集团公司第三十六研究所，浙江嘉兴314033)摘．要：针对一般无线传感器网络(WSNs)中帧同步开销过大，传输效率不高的问题，提出了一种基于概率译码方法的通信帧同步方法。通过对发射前通信数据的间隔替换引入帧同步码，对通信数据替

2、换所可能引入的已知位置误码问题，接收端在完成帧同步获取编码数据后，以帧同步码元的替换位置为基础进行译码初始化，然后进行概率译码。实验仿真表明：该方法在纠错性能恶化很小的基础上大大提高了传输效率。关键词：无线传感器网络；帧同步；串行级联卷积码；概率译码；软输入软输出中图分类号：TN919．3文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)03-0062-04FramesSvVncChnr0nilzZatil0nme~thodfor⋯WSNSZHANGYong—guang，_．ZHENGShi—lian，(1．ScienceandTechno

3、logyonCommunicationInformationSecurityControlLaboratory，Jiaxing314033，China；2．The36thResearchInstitute，ChinaElectronicsTechnologyGroupCorporation，Jiaxing314033，China)Abstract：Aimingatproblemthatinwirelesssensornetworks(WSNs)，toomuchframesynchronizationoverheadandlowtransmiss

4、ionefficiency，presentanovelmethodofcommunicationframesynchronizationbasedonprobabilitydecoding．Inthismethod，theframesynchronizationisconstructedbyreplacingthecommunicationdatawithsynchronizationsymbolsbeforetransmission．Topreventpossibleerrors，symbolsareintroducedatknownposi

5、tionsbycommunicationdatareplacement．Aftercompletingtheframesynchronizationandobtainingtheencodeddata，thereceiverCallbeusedfordecodingtheinitializationbasedonthereplacementpositionsoftheframesynchronizationsymbols．Probabilitydecodingcanthenbeperformed．Thesimulationresultsillu

6、stratethatthenewframesynchronizationschemegreatlyimprovesthetransmissioneficiency，withonlyasmalldeteriorationintheerrorcorrectionperformance，thusvalidatingourproposedmethod．Keywords：WSNs；framesynchronization；serialconcatenatedconvolutionalcode(SCCC)；probabilitydecoding；softi

7、nputsoftoutput(SISO)0引言同步码元的额外引入会带来通信效率的降低，如卫星无线传感器网络(WSNs)中，通信的参与方都由一套通信IESS系列标准中规定的同步开销达l0％之多。无线完整的通信协议所约束，这套协议规定了信号从用户输入传感器网络由于能量的限制，如能有效降低通信中的同步到频率输出的全部规约，包括了信息从发送到接收的全部开销，必将相应地提高信道利用率，增加通信传输效率。处理过程，只有完全符合协议规范的通信参与者才能实现1帧同步方法互通。通信协议在数据传输方面的规定一般被称为帧同步无线传感器网络中数据的传输都是基于帧结构进

8、行结构，通信参与方从所接收的码元序列中正确识别帧的，传统的帧同步开销是由于周期性地在传输数据流中插同步码元后进行同步，以帧同步为基础，进行传输信息的复