无线传感器网络能量有效精度可控时间同步.pdfVIP

第28卷 第6期 电子测量与仪器学报 lf．28 Ⅳ0．6 2014年6月 JOURNALOFELECTRONICMEASUREMENTANDINsTRUMENTATION · 597 · DOI：10．13382／j．jemi．2014．06．004 无线传感器网络能量有效精度可控时间同步术 陈珍萍 黄友锐 唐超礼 曲立国 (安徽理工大学电气与信息工程学院 淮南 232001) 摘 要 ：针对无线传感器网络对时间同步低能耗 的需求 ，以及不同时间同步用户对同步精度要求的不同，提出了一种能量 有效精度可控时间同步方法．基于GPA算法构建网络的PS向量，结合PBS实现网络节点的时间同步分组传输，减小网络 同步分组数据的传输量，降低时间同步的能耗；通过联合极大似然法估计节点间的相位偏移和频率偏移，为高精度时间同 步提供保证；基于最大频率偏移估计获取网络同步误差，通过RBF神经网络控制器实现同步周期和同步分组次数的实时调 整，在保证同步精度的前提下降低同步算法的能耗．最后，通过实验验证了算法的有效性。 关键词 ：无线传感器网络；时间同步；能量有效 ；精度可控；成对广播同步 中图分类号：TP393；TN925 文献标识码 ：A 国家标准学科分类代码：520．3040 Energyefficientprecisioncontrollabletimesynchronizationforwirelesssensornetwork ChenZhenping HuangYouruiTangChaoli QuLiguo (SchoolofElectricandInformationEngineering，AnhuiUniversityof ScienceandTechnology，Huainan232001，China) Abstract：Accordingtothedemandoflow energyconsumptionforwirelesssensornetworks’timesynchronization and thedifferentsynchronizationprecisionrequirementsofdifferenttimesynchronizationusers，anenergyefficient timesynchronizationalgorithm withprecisioncontrollable isproposed in thispaper．Thenetwork’SPSvectoris constructedbasedon GPA，withtheuseofPBStotransmitsynchronization beaconsSOthatthenumberoftiming messageamongthenetworkisreduced，thustheenergyconsumptionisreduced．Theclockoffsetandskew areesti— matedjointlywiththeuseofmaximum likelihoodestimation，whichcanguaranteethehighprecisionoftimesyn— chronization．Withtheacquirednetwork synchronizationerrorduetothenetorkmaximum frequencyoffset．the synchronizationperiodandnumberofsynchronizationbeaconsarereal—timeadjustedbyusingRBFneuralnetwork， thustheeneryg consumptionisreducedonthepreconditionofhighprecision．Finallytheeffectiveofthealgorithm proposedinthispaperistestedbyexperiment． Keywords：wirelesssensornetwork；timesynchroniz