無線感測網學習筆記(2) 無線通道傳播

2021-10-02 16:05:15 字數 2602 閱讀 9728

1、作用:① 提供無線鏈路,使wsn支援移動應用,也可以對節點進行靈活部署,即使在無法實現與有線節點連線的區域也可以進行,並且支援無間斷的重新部署。 ② 提供點對點鏈路,實現多點網路的通訊(涉及點對點無線數字通訊)。

2、難點:①受限的頻寬 ②受限的傳輸距離 ③資料報傳輸效能差(訊號干擾等情況)

1、wsn中主要為短距離通訊,通訊過程採取信源編碼(source encoding)、通道編碼(channel encoding)和調製(modulator)等方法。

2、無線數字通訊系統由三部分組成:發射機(transmitter)、傳輸通道(channel)、接收機(receiver)。

(注:圖源自中國大學mooc中的無線感測網課程)

3、在無線通道進行收發的過程中存在雜訊影響,會導致訊號失真。採取擴頻通訊技術(spread spectrum technique)可以將傳送的訊號能量分散至更廣的頻譜頻寬中,提公升頻寬的利用方式,從而降低雜訊的影響。

4、wsn一般在ism(工業、科學、醫療)頻段中工作,使用頻繁的頻段是433.05 ~ 434.79mhz 和 2.400 ~ 2.500ghz,ism頻段的特點主要是:免費使用、全球有效、頻譜較寬、低功率傳輸、低速率、短距離以及多裝置共享。

我們可以採取調節發射機和接收機上的引數,使模型函式a(t)的值變小,表示減少訊號傳輸功率的損耗,從而來提高接收到的訊號能量,達到降低雜訊影響的效果。(訊號x轉為分貝的公式為db = 10logx)

1、目的:將每乙個量化元素對映為碼元集對應在碼本中的符號。

2、作用:① 資料壓縮 ②將信源的模擬訊號轉為數碼訊號,實現模擬訊號的數位化傳輸。

3、分類:① 無失真信源編碼(保熵編碼):只對信源的冗餘度進行壓縮,不改變信源的熵。 ② 限失真信源編碼(熵壓縮編碼):對資訊率進行壓縮,且失真範圍受限。

4、信源編碼器:將模擬訊號轉換成數字序列(二進位制資料),包括取樣、量化和編碼。

1、目的:對傳送的資料流進行處理,避免傳送過程中誤碼的發生。

2、作用:增強系統的抗干擾能力和糾錯能力,提高資料的傳輸效率和通訊的可靠性。

3、通道編碼器:對資訊序列進行編碼來提高接收機識別差錯的能力。

1、概念:信源編碼的一種型別,表示一段任意有限長的碼字序列都能恢復成唯一信源序列。

2、前提:必須滿足kraft不等式,定義如下:

∑ i=

1u(1

r)l≤

1\sum_^u (\frac)^l \leq 1

i=1∑u​

(r1​

)l≤1

概念:表示編碼後的實際資訊率與編碼後的最大資訊率之比。

η c=

rrma

x=h(

x)hm

ax(x

)=h(

u)/l

‾log

r=h(

u)l‾

logr

\eta_c = \frac}=\frac(x)}=\frac}=\frac\ logr}

ηc​=rm

ax​r

​=hm

ax​(

x)h(

x)​=

logr

h(u)

/l​=

llog

rh(u

)​上式中,η

c\eta_c

ηc​ 表示編碼效率,h(u

)h(u)

h(u)

表示信源的資訊熵, l

‾\overline

l 表示碼元的平均碼長,r

rr 表示碼元的進製

1、資訊熵:與信源本身有關,與編碼方案無關。定義如下: h(u

)=−∑

i=1n

p(i)

log2

p(i)

h(u)=-\sum_^np(i)\ log_2p(i)

h(u)=−

i=1∑

n​p(

i)lo

g2​p

(i)2、碼元:在數字通訊中常使用時間間隔相同的符號來表示乙個二進位制數字,這樣的時間間隔內的訊號稱為碼元。

無線感測網MAC協議

1 在無線感測網中,介質訪問控制 mac 協議是無線感測網的關鍵技術之一,它決定了無線通道的使用方式,其效能直接影響到整個網路的效能 2 無線感測網不同於自組織網路,有如下特徵 感測網節點受環境限制,通常採用不可更換的電池供電 由於無線感測網使用場合的特殊性,節點失效的概率大於傳統網路,因此可靠性保...

物聯網感測技術 無線感測網概述

無線感測器網路的三要素 感測器,感知物件,觀察者。無線網路分為兩種 1 有基礎設施的網路,需要有固定的基站 2 無基礎設施的網路,又稱無線自組網 無線自組 點 網路節點是分布式的,沒有專門的固定基站,但能夠快速,靈活和方便的自動組網。無線感測器網路是大量靜止或移動的感測器以自組織和多跳的方式構成的無...

物聯網感測技術 1 無線感測網概念

1.了解什麼是物聯網以及它的發展歷史,生活中的運用和系統架構。2.rrid 裝置基礎知識,應用範圍及組成 3.rfid裝置的工作原理,讀寫器頻率,標準協議 4.epc編碼的特性,結構和pfid之間的關係。5.pfid讀寫器的連線,動態庫的呼叫,常用函式 6.rfid標籤各個區域的操作及讀寫規則,完全...