基于FPGA无线传感器网络中轮询系统的应用研究

发布时间：2024-04-13 23:51

　　无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是传感器、计算机与无线网三大技术的交叉应用网络,凭借传感与模数转换技术、通过一系列可重构基础设施与大规模分布的传感器节点建立客观外界与信息世界的桥梁。WSN五层协议体系中媒体访问控制(Media Access Control，MAC)子层与逻辑链路控制子层共同构成其数据链路层,MAC层资源调度技术使WSN物理层中各传感器节点的采集信息公平有效地传输至总线,直接对介质访问性能产生影响。轮询协议基于点协调功能轮转为业务群终端分配传输介质,时延特性优良。此外,WSN是以数据监测与处理为中心的任务型网络,数据流量大,片上系统集成电路的速率特性成为硬件层面影响传感器节点处理性能的关键。如何根据实际服务质量要求,优化组合基本完全、门限、限定服务接入策略,实现数据高效传输,如何满足轮询系统在拓展性与普适性方面的要求,快速部署网络,成为各个领域对WSN研究的热点。FPGA的逻辑资源运行于芯片内部,支持任务并行,允许用户在线修改“逻辑描述”,无需重新设计PCB、更新“逻辑功能”,设计灵活、运行快捷,常作为实现异构加速的主控器用于搭...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要工作及创新点
    1.4 论文章节安排
第二章 基于FPGA轮询系统的设计
    2.1 轮询原理
    2.2 FPGA方案设计
        2.2.1 信源模块
        2.2.2 节点模块
        2.2.3 控制模块
        2.2.4 接收模块
    2.3 系统仿真
    2.4 本章小结
第三章 基于FPGA对称轮询系统的设计
    3.1 区分忙闲门限服务轮询系统
        3.1.1 理论分析
        3.1.2 硬件设计
        3.1.3 结果分析
    3.2 两级门限服务轮询系统
        3.2.1 理论分析
        3.2.2 硬件设计
        3.2.3 结果分析
    3.3 区分优先级混合服务轮询系统
        3.3.1 理论分析
        3.3.2 电路分析
        3.3.3 结果分析
    3.4 本章小结
第四章 基于FPGA非对称轮询系统的设计
    4.1 非对称完全服务轮询系统
        4.1.1 理论分析
        4.1.2 系统硬件分析
        4.1.3 结果分析
    4.2 非对称门限服务轮询系统
        4.2.1 理论分析
        4.2.2 硬件分析
        4.2.3 结果分析
    4.3 非对称限定K=1服务轮询系统
        4.3.1 理论分析
        4.3.2 硬件分析
        4.3.3 结果分析
    4.4 本章小结
第五章 全文总结及展望
    5.1 论文总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间完成的科研成果
致谢



本文编号：3953805