摘要：将网络协议栈的跨层优化设计思想应用于多媒体无线传感器网络,提出一种基于视频编码峰值信噪比最优的跨层多径路由协议.在跨层多径路由模型中,以最大化应用层的多描述编码(MDC)峰值信噪比作为优化目标,通过物理层的丢包率测量和MDC层的信道容量估计联合确定网络层的多径路由属性,MDC的每个描述被映射到多条链路独立的路径上分别传输,最终在Sink节点进行汇聚.对随机生成的网络拓扑求取最小跳数节点的独立两路径路由和跨层多径路由,将Foreman视频分割成2个描述编码视频沿不同路由进行传输,仿真结果验证了跨层多径路由能够降低丢包率和提高平均PSNR.跨层多径路由协议能够提高MDC视频在无线传感器网络中的传输质量.

摘要：利用自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)对水下多目标进行协同探测是目前海洋技术领域的研究热点。主要研究在水下三维区间内的多AUV任务分配与协作探测路径规划机制,建立了以每个AUV能量耗费与能耗均衡为约束条件的水下三维空间中的多旅行商MTSP(Multiple Traveling Salesman Problem)问题模型,利用遗传算法GA(Genetic Algorithm)对该NP-Complete问题进行启发式求解,同时设计了考虑巡航总路径及访问目标数的适应度函数以提高多AUV间的能耗均衡性,实现多个AUV对多个水下目标的优化协同探测。最后本文利用MATLAB R2014a软件对多AUV任务协作与多目标探测路径规划机制进行了仿真,仿真结果验证了本文方法能均衡多AUV多目标探测问题的能量消耗,进而提高巡航速度和生命周期。

摘要：作为无线视频传感器网络的一个研究热点,有向覆盖控制理论引起了很多研究者的广泛关注,但是有向K覆盖问题还未得到深入研究。由于最大K有向覆盖问题属于NP-complete问题,所以难以在多项式时间内得到求解,因此设计了一种简单的分布式启发式算法,在一跳邻居范围内对传感器节点的感知方向进行协同调度,使得目标集合被有向K覆盖的时间最大。最后通过仿真比较了有向感知K覆盖DS-K-Coverage算法、贪婪算法Greedy-Algorithm、随机覆盖算法Random-Coverage的覆盖性能。

摘要：针对自主水下机器人(AUV)集群编队任务的实际需求,本文提出了一种基于反步控制思想的多AUV编队控制算法.根据多AUV集群系统的平面Leader-Follower编队模型,推导了多AUV编队控制的数学模型和优化目标.对于积分串联型的AUV非线性系统,借鉴反步控制思想设计了一种新型的控制律函数,采用李雅普诺夫理论证明了AUV集群系统编队控制的稳定性.仿真结果表明,采用本文提出的编队控制方法,AUV集群能够较好实现队形保持与队形切换功能,算法收敛,满足实际编队控制的需求.

摘要：基于ispPAC20和ispPAC80器件设计,实现了一种模拟电路实验仪器平台,并设计了多种开放性实验。利用该模拟实验仪器平台可以实现信号放大/衰减器、信号滤波器、信号处理器(实现对信号进行求和、求差、积分等运算)、DA转换器、电压监控器及温度测量器等实验。实验结果验证了模拟电路的基础理论和设计方案,为学生提供一个学习、验证、巩固模拟电子线路基础知识的综合实验平台。

摘要：针对浮标技术在海洋环境监测中的应用,研究并改进了现有的浮标系统,设计并实现了自升降式浮标控制系统,以获取水下不同深度的环境数据,具有很好的安全性和隐蔽性。系统以MSP430处理器为核心,以Si4432为无线收发模块,结合温湿度、光照、加速度、倾角、CTD、溶解氧传感器和SD卡,实现了对海洋数据的采集、存储和传输。经测试,能可靠地将数据传输至岸基模块,满足了设计要求。

摘要：计算机网络理论知识不仅抽象空洞,且搭建真实的实验平台难度大,进而导致学生学习其理论知识时难以透彻理解。基于NS-3仿真软件设计并实现了多种网络通信模型和多种新的开放性实验。利用NS-3以形象直观的方式展示网络通信平台下的有线无线混合通信、点到点中继通信、无线多跳网络等仿真场景,实验结果验证了网络通信的基础理论,为学生提供一种学习、验证、巩固计算机网络通信协议基础知识的综合实验平台,有助于提高学生对网络协议知识的理解深度,提高了学生的学习兴趣,推动计算机网络实验教学方式的多样化。

摘要：针对在远海海洋的特殊环境下,数据传输能力不能满足海洋环境检测需求的现状,提出以无线传感器和铱星模块构建海洋浮标通信网络的设计方案,并给出具体的组网方法及通信协议。

摘要：通过电路硬件设计与软件程序设计,提出了一种水下低功耗LED光通信系统,可以实现水下节点之间的半双工模式高速通信。实测结果验证了本系统可完成水下距离达10m、速率达115.2kb/s的低误码通信。

摘要：基于蓝绿波段光线在水下传播的光学特性,设计了一种水下高速激光通信系统。系统以STM32F407为微控制器,以AD9660为激光驱动芯片构成光发射机,以光电探测器、信号调理电路、自动增益控制电路、解调电路构成光接收机,支持10/100 M以太网数据通信。驱动信号调制方式采用DPIM(Digital Pulse Interval Modulation)技术,光接收元件使用PIN光电二极管为光接收器,将光信号转换为电信号,经过信号调理,通过解调电路采集解调后的数据,控制单元处理还原初始信号。实验证明,该系统可以实现水下点到点距离50 m、1 Mb/s速率的高速低误码率通信,为水下设备间的数据采集与组网通信提供了一种新的技术方案。