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机械振动无线传感器网络跨层同步采集方法

发布时间:2018-08-11 20:24
【摘要】:针对目前无线传感器网络性能偏低不能满足机械振动信号高精度同步采集需求的问题,提出了一种基于跨层设计的同步采集方法(SACD)。研究基于双核心设计的采集节点,提高任务调度实时性,降低采样间隔的抖动;实现帧起始定界符(SFD)的硬件跨层通信,避免命令传输过程中协议栈层与层、节点模块与模块之间的随机延时误差,提高时钟同步和同步触发精度;研究晶振频率偏移动态补偿方法,降低因采样间隔不相同导致的同步采集累积误差。实验结果表明,节点间最大同步触发误差的均值为1.107 2μs,最大值为1.28μs,连续采集10 s时的最大同步累积误差为7.54μs,能有效地提高机械振动无线传感网络同步采集精度。
[Abstract]:Aiming at the problem that the performance of wireless sensor network is low enough to meet the requirement of high precision synchronous acquisition of mechanical vibration signal, a synchronous acquisition method (SACD). Based on cross-layer design is proposed. In order to improve the real-time performance of task scheduling and reduce the jitter of sampling interval, the acquisition node based on dual-core design is studied. The hardware cross-layer communication of frame start delimiter (SFD) is realized, and the protocol stack layer and layer are avoided in the process of command transmission. The random delay error between the node module and the module improves the precision of clock synchronization and synchronous trigger. The dynamic compensation method of crystal oscillator frequency offset is studied to reduce the cumulative error of synchronous acquisition caused by the different sampling interval. The experimental results show that the mean value of maximum synchronization trigger error between nodes is 1.107 渭 s and the maximum synchronous cumulative error is 7.54 渭 s after 10 seconds of continuous acquisition, which can effectively improve the synchronization acquisition accuracy of mechanical vibration wireless sensor network.
【作者单位】: 重庆大学机械传动国家重点实验室;河南工业大学机电工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(51375514,5125546) 高等学校博士学科点专项科研基金(2013019113001)资助项目
【分类号】:TP212.9;TN929.5

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:2178148

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