基于可編程陣列的仿生自修復無線傳感網(wǎng)絡節(jié)點研制.pdf

1、無線傳感網(wǎng)絡是集成了傳感器、嵌入式計算和無線通信三大技術(shù)而形成的全新的信息獲取和處理技術(shù),具有快速展開,抗毀性強等特點,廣泛應用于軍事、工業(yè)、交通和環(huán)保等領域。但是由于應用環(huán)境常常是人員無法到達的地區(qū),因此穩(wěn)定的應用要求無線傳感網(wǎng)絡和節(jié)點能夠自主的進行故障診斷和故障修復。針對無線傳感網(wǎng)絡的特點,網(wǎng)絡和節(jié)點開發(fā)必須具備功耗低、成本低、體積小等特性,并在通信距離、可靠性、靈活性和安全性上都有一定的要求.本文結(jié)合實際應用需求以及無線傳感網(wǎng)絡的

2、特點,著重研究了仿生自修復無線傳感網(wǎng)絡構(gòu)架,開發(fā)了基于可編程陣列技術(shù)的仿生自修復無線傳感節(jié)點。
　　 本文的主要研究和創(chuàng)新工作如下:
　　 (1)結(jié)合工程應用的需求以及無線傳感網(wǎng)絡的特點,研究和搭建了仿生自修復無線傳感網(wǎng)絡的模塊化系統(tǒng)構(gòu)架,并分析了該網(wǎng)絡采用模塊化設計的功能和優(yōu)點。
　　 (2)在模塊化獨立分層設計的系統(tǒng)構(gòu)架下,完成了仿生自修復無線應變傳感節(jié)點各硬件模塊的詳細設計、功能實現(xiàn)以及印刷電路板的設計,并

3、實現(xiàn)了仿生自修復節(jié)點的基礎軟件平臺的開發(fā),包括節(jié)點故障診斷、自重構(gòu)和通信程序。
　　 (3)通過實驗,首先對仿生自修復無線傳感節(jié)點的功耗、模數(shù)轉(zhuǎn)換、傳輸距離、信號頻譜等性能進行了測試、分析和評估,最后對其自修復功能進行了實際功能驗證,搭建了仿生自修復無線傳感節(jié)點上位機演示系統(tǒng)。
　　 本課題得到了國家自然科學基金重點項目(50830201)、國家自然科學基金項目(60772072)和國家“863”計劃(2007AA032