面向机场噪声感知的组网技术研究

发布时间：2017-06-19 13:20

  本文关键词：面向机场噪声感知的组网技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着近年来民航业的迅猛发展,机场噪声污染的问题愈发严重。传统的机场噪声感知有其局限性,而通过物联网技术可以全面、准确、可靠的感知机场噪声。开展面向机场噪声感知的组网技术研究不仅对民航强国战略有着推动作用,也对物联网技术有着重要的意义。本文主要从机场噪声感知的组网方案、Zig Bee网络协议以及组网技术实现三方面展开研究。首先,本文提出了一种基于物联网三层体系架构的机场噪声感知组网方案。其中感知层通过广泛的布置于机场周边区域的感知节点进行噪声数据采集并通过Zig Bee技术进行汇聚;网络层的主从汇聚节点通过竞争接入3G移动网络将噪声数据传输至中心处理平台;应用层实现对机场噪声情况的全面、可靠、准确的监控和管理。其次,本文结合机场噪声感知的特点对Zig Bee网络协议进行了深入研究和改进。提出了一种改进的路由混合算法和链路修复算法。利用机场噪声感知中节点移动性低的特点,通过邻居表实时感知邻居节点状态,从而优化路由选择策略,减少信标侦听时间,降低能耗,提升可靠性。仿真实验表明改进后的网络协议较改进前更加可靠、高效、节能。再次,在实现环节本文介绍了机场噪声感知节点、汇聚节点的软硬件设计。提出了机场噪声感知节点泛网格化布局方案。并提出了基于层次分析法的泛网格化节点布局综合评价标准。之后结合上述方案及标准提出了一种基于仿真实验的感知节点布局方法。最后,本文将上述研究成果应用于天津滨海国际机场。实地验证结果充分说明本文所研究的组网技术适用于机场噪声感知业务,并且在通信可靠性上有不错的表现。
【关键词】：机场噪声 物联网 组网技术 ZigBee 网络协议 节点布局
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB53;TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 缩略词10-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究背景与意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 机场噪声感知研究现状12-13
• 1.2.2 物联网技术研究现状13-15
• 1.3 主要研究内容15-16
• 1.4 论文结构16-17
• 第二章 面向机场噪声感知的组网方案研究17-26
• 2.1 机场噪声的研究17-18
• 2.1.1 机场噪声的空间特性17
• 2.1.2 机场噪声的时间特性17-18
• 2.2 物联网组网方案介绍18-21
• 2.2.1 感知层通信方案19
• 2.2.2 网络层接入方案19-21
• 2.3 面向机场噪声感知的组网方案研究与设计21-25
• 2.3.1 组网方案的总体设计22-23
• 2.3.2 感知层通信方案的研究与设计23-24
• 2.3.3 网络层接入方案的研究与设计24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 面向机场噪声感知的ZigBee网络协议研究与改进26-46
• 3.1 ZigBee网络协议概述26-34
• 3.1.1 ZigBee体系结构26-28
• 3.1.2 ZigBee拓扑结构28
• 3.1.3 ZigBee组网机制28-31
• 3.1.4 ZigBee路由算法31-34
• 3.2 适用于机场噪声感知的改进ZigBee网络协议34-41
• 3.2.1 邻居表的设计与建立34-35
• 3.2.2 组网机制的研究与改进35-36
• 3.2.3 路由算法的研究与改进36-41
• 3.3 仿真实验及结果分析41-45
• 3.3.1 仿真环境介绍41
• 3.3.2 实验方案设计41-42
• 3.3.3 实验结果及分析42-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 面向机场噪声感知的组网技术实现46-62
• 4.1 感知节点的软硬件设计46-48
• 4.1.1 感知节点硬件选型与设计46-47
• 4.1.2 感知节点软件设计47-48
• 4.2 汇聚节点的软硬件设计48-50
• 4.2.1 汇聚节点硬件选型与设计48-49
• 4.2.2 汇聚节点软件设计49-50
• 4.3 感知节点泛网格化布局方法研究50-61
• 4.3.1 感知节点泛网格化布局方案的研究50-51
• 4.3.2 基于层次分析法的节点布局综合评价标准51-55
• 4.3.3 基于仿真实验分析的感知节点布局方法55-61
• 4.4 本章小结61-62
• 第五章 实地验证与结果分析62-71
• 5.1 实地验证方案62-66
• 5.2 实验结果及分析66-70
• 5.2.1 系统适用性66-68
• 5.2.2 通信可靠性68-69
• 5.2.3 综合能耗分析69-70
• 5.3 本章小结70-71
• 第六章 总结与展望71-73
• 6.1 论文研究工作总结71
• 6.2 进一步的工作展望71-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-78
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文78

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