SimpliciTI网络频率捷变机制的研究.pdf

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1、第24卷第12期传感技术学报Vo1．24No．12CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSDec．20112011年12月ResearchonFrequencyAgilityMechanisminSimpliciTINetworkYANGNing，SHIYikai，YUANXiaoqing，HUANGLei(ColfofMechatronicsEngineering，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072)Abstract：Adevelopedfrequencya

2、gility(FA)methodwithFAframemodelwasproposed，intendedtoaddresstheproblemofthefrequency—hoppingblindnessandtheinitialcommunicationchannelinstabilityoccurringinexistingSimpliciTIprotoco1．Thenewly-elaboratedmethodutilizesclocksynchronizationapproachtoestablishmaster—slavesynchroni

3、zationnetworkaccordingtosynchronouscodeofFAframe．Meanwhile，onthebasisofRSSIthresholdcalculatedbySimpliciTIchannelmodel，thenumberoffrequencyagilityisrelativelyreduced，thusthenetworkanti—jammingabilityandfrequencyspectrumeficiencyareobviouslyimproved．Theexperimentshowsthatthepro

4、babilityoferrordetectionandtheprobabilityoffalsesynchronizationareonly0．13％．Forthemeantime，thesynchronousclockerrorcouldbereducedto1．2msandthefrequencyofchannel-switchingaveragelyreduces3times．Keywords：wirelesssensornetworks；SimpliciTI；frequencyagility；RSSI；master—slavesynchro

5、nizationEEACC：6150P；6250doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2011．12．016SimpliciTI网络频率捷变机制的研究木杨宁，史仪凯，袁小庆，黄磊(西北工业大学机电学院，西安710072)摘要：针对simpliciTI网络存在着跳频盲目性和通信初始信道易受到干扰的问题，引入FA帧模型，提出一种改进的频率捷变方案。该方案根据FA帧的同步码信息，采用时钟同步法构建网络的主从同步体系；通过SimpliciTI信道模型计算出的RSSI阀值，使频率捷变次数相对降低，进而提高网络的抗干扰能力和频谱利用率。研究

6、结果表明，在40个通信节点的网络规模下，FA帧中同步码的错误检测概率与假同步概率均仅为0．13％，网络同步时钟的误差达到1．2ms，改进算法的频道切换次数平均降低3次。关键词：无线传感器网络；SimpliciTI；频率捷变；RSSI；主从同步中图分类号：TP393．17文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)12-1739—05SimpliciTI是一种低速率、低功耗的短距离无线本文在跳频信号最前端加人同步码信息，以保通讯技术．相对于Zigbee更适用于小型办公场合，持网络设备载波跳变规律、频隙起始时刻以及信号此网络工作在ISM中的2

7、．4GHz公用频段。由于该相位的一致性：通过计算时钟差和传输时延，使网络频段的资源十分拥挤，因而会引起同一区域不同设设备能更好地实现主从同步；根据简化的SimpliciTI备之间的频率资源冲突和相互干扰问题]。为此信道模型估算RSSI值]，并将该值作为信道列表协议引入的频率捷变机制(FrequencyAgility，FA)J比较阀值以减少频率捷变的次数。经实验证明，该避免了由于信道竞争产生的数据堵塞，使信道在受方案能快速精确地完成全网络主从同步，有效地提到外界干扰的情况下能够自主地进行信道切换。但高了网络工作稳定性，增强了SimpliciTI的实用

8、性。FA机制在信道预测方面存在不足，未能完全实现合1FA帧接入机制理回避频道冲突的功能。目前解决上述问题的理论研究是PSC