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无线传感器网络技术

实验指导书

刘贵云编

广州大学机电学院

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目录

实验一Matlab仿真基础„„„„„„„„„„„„„„3

实验二网络通信实验„„„„„„„„„„„„„„4

实验三物理、拓扑、路由等协议仿真研究„„„„„6

实验四典型应用的综合仿真„„„„„„„„„„8

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实验一Matlab仿真基础

一、实验目的：

1.学习用Matlab搭建基本的无线传感器网络；

2.学习编制简单的Matlab范例程序。

二、实验原理

MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）之意。除具备卓越的数值计

算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实

时控制等功能。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,

工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN

等语言完相同的事情简捷得多。MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循

环，while循环，break语句和if语句），又有面向对象编程的特性。

三、实验所需部件：

台式机、Matlab软件

四、实验步骤：

1、描述位置：相对或绝对坐标信息、邻居信息；

2、描述能量消耗（生命周期）：剩余能量、采集能量、消耗能量等；

3、描述测量信息：RSSI信号强度、温度值、超声波距离等

4、描述路由信息：下一跳和上一跳节点信息

五、实验要求

实验要求学生理解各项实验的目的、方法、步骤，认真做实验记录，并且仔

细分析实验结果，完成实验报告。具体体现为：

(1)自行预习选定的实验或仿真内容；

(2)自行熟悉实验或仿真的要求和步骤；

(3)小组讨论实验或仿真内容；

3

(4)小组式记录实验数据、主要的实验步骤、出现的问题以及其解决的方法；

(5)写出规整的实验报告等。

实验二网络通信实验

一、实验目的：

1.学习无线传感器网络节点间通信的基本原理和过程；

2.学习点到点通信和点到多点通信基本概念。

三、实验原理：

ASCENT算法是一种节点唤醒机制，其重点在于均衡网络中骨干节点的数

量，并保证数据通路的畅通。

1.典型参数如下：

节点数目：10~400；

区域边长：200米；

数据包长度：4000bit

控制包长度：100bit

E0=5;%传感器节点初始能量；当节点的能量为零时，则定义节点为死

亡节点

E_elec=50*10^-6;J／bit

E_fs=10*10^-9;J／bit／m^2

E_mp=0.0013*10^-9;J／bit／m^4

2.状态图如下：

四、实验所需部件：

4

台式机、Matlab软件

五、步骤（实验一实验内容省略）

1．模拟状态图；

2.传递一个简单数据；（保护控制数据长度）

3.分析能量采集和消耗情况等数据；

六、