一种新型跳跃机器人的运动特性研究

针对一种新型的跳跃机器人,提出了其单腿跳跃机构的分析模型。采用D-H方法,建立了跳跃机器人着地和腾空两个阶段的运动学方程;开展正、逆运动学研究,给出了机器人在跳跃过程中的运动位姿;利用Adams软件,对跳跃机器人的弹跳过程进行了动力学特性仿真。研究结果表明,仿真得到的跳跃机器人水平/竖直方向的位移、水平/竖直方向的速度曲线的变化趋势均与试验结果相吻合,从而证明了所建立的新型跳跃机器人结构模型的可行性和机器人运动特性研究方法的有效性。

基于RSSI每跳分级和跳距修正的DV-HOP改进算法

针对DV-HOP(distance vector hop)算法的定位精度对节点间跳数信息依赖性较强的特点,提出一种基于接收信号强度指示(received signal strength indicator,RSSI)每跳分级和平均跳距修正的DV-HOP改进算法RADV-HOP(RSSI and average hopping distance modifying DV-HOP)。仿真结果表明:在相同的网络环境里,与传统DV-HOP算法相比,RADV-HOP定位算法仅需节点通信芯片带有RSSI指示功能及增加少量的计算和通信开销,不需要额外的硬件开销,将每跳分为3个子级时,归一化定位误差能下降65%;与其他DV-HOP修正算法相比,RADV-HOP算法以相同的通信开销和稍微增加的计算开销使定位误差下降了45%。

一种基于加权处理的无线传感器网络平均跳距离估计算法

定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,传统DV-Hop定位算法只考虑了最近一个锚节点估计的平均跳距离值,而单个锚节点估计的平均跳距离值无法准确地反映网络的实际平均跳距离。本文提出了一种基于加权处理的平均跳距离估计算法,考虑多个锚节点估计的平均跳距离值,根据距离未知节点的跳数进行加权,使网络平均跳距离的估计更加准确,从而提高定位精度。仿真结果表明,与DV-Hop算法的平均跳距离估计算法相比,本文算法更准确地估计平均跳距离,降低了均方根误差,并提高了定位精度。

基于功率控制的传感器网络寿命延长算法

目前无线传感器网络中节点多采用同样的发射功率,由于其多跳中继通信和多对一的流量特点,使得整网流量分布严重不均。靠近接收站的节点因承担流量过大而首先耗尽能量,造成网络分区并破坏网络的连通性,使得网络使用寿命严重下降。结合传感器网络在环境监测中的应用,利用环带模型对网络流量进行了量化分析,并提出了基于二分法的功率控制技术以降低网络流量的不均匀度,试验结果表明可大幅度提高网络的使用寿命。

一种有效提高节点定位精度的改进DV-Hop算法

免测距的DV-Hop算法的硬件开销小,但定位精度不高。为改进DV-Hop算法,分析和强调了三点近似共线问题对免测距定位的影响,给出了允许最大跳距误差率和最大跳数下检查锚节点组合有效性的三点近似共线准则。基于该准则和按未知节点与锚节点间的跳数对平均跳距进行加权计算的估计方法,提出了当未知节点得到的有效锚节点数达到给定阈值才定位并扩充为新锚节点的改进算法。仿真结果与分析表明,新算法能有效改善节点定位性能。

基于LEACH协议的簇头多跳(LEACH-M)算法

为了延长网络的生存时间,需要设计能量有效的协议,适应传感器网络的特点。成簇算法是传感器网络中减少能量消耗的一种关键技术,它能够增强网络的扩展性和延长网络的生存时间。早先提出的LEACH协议是无线传感网中的低功耗自适应分层路由算法,但节点通过一跳通信将数据传送给簇头,簇头也通过一跳通信将聚合后的数据传送给基站,这样会造成簇头节点负载过重,在LEACH协议中引入簇头多跳算法,使得簇头之间形成一个多跳的最优路径通向基站,从而减少了簇头节点能量的消耗,延长了传感网的寿命。实验表明此方法行之有效。

对等网中Chord资源查找算法研究

在大规模的对等网络结构中,如何快速准确地确定资源的位置是一个比较突出的问题,基于DHT(DistributedHashTable)资源定位及查找算法是目前比较流行的算法之一,文章介绍了其中具有代表性的Chord算法以及基于Chord的两种改进算法,对其进行了分析比较。

基于蛙跳算法的DV-Hop定位改进

为减小DV-Hop算法在无线传感器网络节点定位中的误差,针对DV-Hop中平均每跳距离的计算方式进行了改进,利用蛙跳算法来求解平均每跳距离,使其更接近实际值,从而提高最终定位结果的精确度。仿真结果表明,改进DV-Hop算法在不增加硬件开销的基础上,能有效提高定位精确度,降低定位误差,具有较好的稳定性,是一种实用的无线传感器网络节点定位方案。

基于混合能耗机制的无线传感器网络分簇算法

无线传感器网络寿命受节点电池供能的限制,为提高网络生存寿命,提出一种采用簇间平衡能耗和簇内不平衡能耗的混合能耗机制的分簇算法。基于簇间能耗平衡机制,优化单跳距离和分簇角,使同扇区内靠近基站的簇规模小于远离基站的簇规模,降低了同扇区簇间的通信能耗。此外,每个簇内采用不平衡能耗机制,即簇头连续担任本地控制中心直至其能量即将耗尽才被候选簇头替代,降低簇头更换频率和用于建立新簇头所需能耗。仿真和实验结果表明,该分簇算法能有效降低广播能耗并延长网络寿命。

基于NB-IoT的路灯控制系统设计

为了实现智慧路灯及城市照明节能的目的,设计基于NB-IoT技术的路灯控制系统。该系统使用NB-IoT技术实现基于一跳蜂窝网络的路灯单控方式,解决以往通信技术无法对单个路灯进行控制、控制不及时、易受干扰等问题;能够完成对路灯的电压、电流、功率及环境光强度和道路车流量等参数的测量。通过路灯管理软件可实现对单灯的实时监测与控制。经测试表明该系统具有较高的稳定性,节能效果明显。

基于网络编码的无线单跳传输框架的研究与实现

为了解决无线链路易出错从而降低传输效率以及由于重传导致数据流间传输不公平,基于网络编码的思想,在无线单跳传输结构下,提出了基于编码组的传输模型,并根据中心站点的传输数据不同,分为内部数据传输模型和外部数据传输模型。基于上述传输模型,提出了一种基于编码组的数据传输框架。最后通过仿真实验,分析了ARQ单播策略、FEC单播策略和编码组传输框架的传输延迟,同时还对它们的传输吞吐量进行分析比较,并且在节点突发出错情景下分析ARQ单播策略、FEC单播策略和基于重传的编码组传输框架的吞吐量变化。实验表明:FTCG能够提高传输效率,并且在节点突发出错情景下能有效解决由于节点突发出错而造成的系统吞吐量急剧下降问题,保证了数据传输的公平性。

基于量子纠错码的小型量子网络路由通信协议

在小型量子网络中采用量子隐形传态通信从物理机制上保证通信信息的绝对安全,但是由于量子信道存在噪声,干扰信息的正确性从而产生误码.为保证通信信息的可靠性,本文提出基于量子纠错码的小型量子网络路由通信协议.根据小型量子网络的路由特点构建路由表;依据路由表实现源量子节点到一跳、两跳目的量子节点的量子隐形传态;利用量子纠错码纠正因噪声产生的误码信息;对该协议的安全性进行理论证明.

各向同性电离层低频一跳天波时延特性研究

低频天波的准确预测对于低电离层探测、远程导航授时具有重要意义。该文基于传统"波跳"理论和FDTD方法对地-电离层波导中天波传播时延特性进行研究。结合天地波时域分离技术,给出了100 kHz载频罗兰-C信号在均匀/指数渐变各向同性电离层条件下,距发射台200 km范围内采用两种方法计算的一跳天波时延随收发距离的变化规律。与"波跳"理论相比,该方法可同时考虑地面不规则、电离层昼夜参数分布不均匀的影响,计算精度更高。

车载自组织网络中基于定向传播的自适应路由协议

数据分组在转发过程中需要在其转发范围内寻找一个中继节点进行转发。为了降低转发过程中寻找中继节点的复杂程度,减少从源节点到达目的节点的平均跳数,提出了一种车载自组织网络中基于定向传播的自适应路由协议(Adaptive Routing Protocol Based on Directional Transmission,ARPBDT)。该路由协议有两个关键参数:转发角度和平均每跳前进距离。首先为了缩小转发范围,设置一个始终朝着目的节点方向的转发角度,以减少转发范围内的节点数以及寻找中继节点的计算量;其次为了减少平均跳数,在转发范围内根据前进距离自适应地选择较优或次优的邻居节点作为中继节点进行转发。仿真结果表明,与OBDR相比,所提路由协议的平均跳数较少,平均每跳前进距离较大,能够使数据分组快速地到达目的节点。

基于能耗节约的异构无线传感器网络目标点覆盖算法

提出了一种适用于异构无线传感器网络的目标点节能覆盖算法。本文将传感器的任务调度周期分为初始阶段和工作阶段,在初始阶段计算出无线传感器的感测能力并作出感测元件开启与否的决策,并在工作阶段实现对目标点的覆盖。对于一个给定的无线传感器,根据它的剩余电量及其一跳邻居的电量和所搭载的感测元件类型,对该传感器所搭载的感测元件的开启与否作出决定,并将决策信息广播到它的一跳邻居。仿真实验结果表明,本文算法的性能略低于最优的ILP算法,可以有效降低无线传感器网络目标点覆盖过程中的能量消耗,并有效地延长了无线传感器网络的生存时间。

车载自组织网中基于车辆密度的可靠性路由协议

为了降低转发节点在转发范围内直接寻找一个最优或次优节点的复杂度、减少平均跳数和提高链路的可靠性,提出一种车载自组织网络中基于车辆密度的可靠性路由协议,转发节点首先根据道路车辆密度设置最优块的大小,并将转发范围分割成若干大小相等的块,然后选择其中一个距离转发节点最远的块,最后在被选中的块里根据可靠性原则选择连接时间最长的邻居节点作为中继节点进行转发。仿真结果表明,与EG-RAODV相比,所提路由协议的平均跳数较少,平均每跳前进距离较大,能够使数据分组快速到达目的节点。

OIECE:基于一跳信息转发的自组网节点合作协议

针对移动自组网中自私节点的不合作问题,提出了用于检测并隔离网络中的不合作节点,减小它们对网络性能影响的OIECE方法。OIECE方法工作时,节点周期地向邻居广播自己的检测结果,使得邻居节点能够快速发现周围的不合作节点,对它们进行有效的隔离;在路由发现过程中,源节点和目的节点之间的所有节点,都对经过的路由请求消息和路由应答消息进行过滤,丢弃那些含有不合作节点的路由,有效减小了不合作节点对网络的危害;当节点发送数据时,优先选择含有可信节点的路由,提高了数据发送的成功率。仿真结果显示,当网络中存在不合作节点时,OIECE方法能够显著提高合作节点的吞吐率,同时还能够对不合作节点进行有效的惩罚,降低它们的吞吐率。

激光跨介质通信中跳时隙的编解码方法

跨介质无线光信道环境下散射吸收效应的出现会产生光强闪烁和光束漂移,造成激光光束传输性能下降,对数据传输产生干扰。为降低信息传输丢失概率、实现快速帧同步,提出一种跳时隙的脉冲位置调制编解码方法,通过研究跳时隙PPM编解码、信息组帧和传输技术,探讨系统实现方案。测试结果表明,采用跳时隙PPM字节组帧的信息传输技术,可进一步提升无线光信号传输抗干扰能力,收发双方依据约定的跳时隙通信规则,包括时隙类型组合、帧同步方式,有利于减小系统信息传输中被截获破译的机率,从而实现快速可靠通信。

一种基于区块链的大健康数据存储和共享模型

针对各类机构健康数据共享困难、用户隐私保护不力等问题,提出一种基于区块链的大健康数据存储和共享模型,实现居民健康数据的安全存储和共享.为了处理跨链交易数据,保证数据跨域流转过程中的安全性、完整性、一致性,提出基于联盟链的双链网络模型.其中,联盟链存储数据的hash摘要、存储地址、关键字密文;大健康联盟链存储数据跨域访问记录,并利用代理重加密技术对跨域数据进行重加密操作.为了防止节点共谋并提高共识效率和模型容错率,设计一种基于节点信誉的当值节点选择方案.通过安全性分析和仿真实验得出方案的安全性与高效性,证明其适用于大健康数据存储和共享模型.

一种基于社会行为的非结构化P2P搜索算法

针对非结构化对等网络(P2P)中信息资源搜索效率低的问题,给出一种基于社会行为的单跳算法。为网络中每个节点引入朋友列表和查询记录列表,记录过去的搜索经验,用于同伴选择和路线查询,之后排列节点价值,更新列表。利用基于推荐节点搜索、基于有用的朋友节点搜索和基于邻居节点搜索3种机制,搜索所需资源。仿真结果表明,所给算法可减少搜索跳数,提高搜索成功率,减少冗余消息,节省内存空间。