无线传感器网络中的同步技术――参数估计、性能基准及协议

无线传感器网络以高度分布式的拓扑结构，通过无线的传输方式，把在不同地点的传感器连接成为网络，共同完成感知／监控、计算、通信、控制等功能，在军事和民用方面都有着广泛的应用。    《无线传感器网络中的同步技术――参数估计性能基准及协议》由阿钦？瑟潘汀、卡西姆？M？乔哈里著，唐万斌、冯娴静等人译。研究了无线传感器网络的核心关键技术之一：时钟同步技术。当执行数据融合、功率管理、传输调度、定位和安全等许多操作时。时间同步对无线传感器网络是至关重要的。本书在介绍通用时钟模型的基础上，总结了一系列适合于无线传感器网络的时钟同步协议，特别是推导了有效的时钟偏移估计方案和其性能基准。    《无线传感器网络中的同步技术――参数估计性能基准及协议》为电子和计算机工程的研究生提供了理解和学习时钟同步协议、算法和性能的很好有价值的参考，也为相关研究人员在设计有效的时钟同步算法、改进现有的同步协议的性能过程中提供很好的帮助。

译者序
前言
第1章  绪论
1.1 无线传感器网络
1.2 时间同步
1.3 时间同步的重要性
1.4 时钟同步的研究进展
1.5 本书概述
第2章  时间同步的信号模型
2.1 时钟定义
2.2 设计要点
2.3 定时信息传输中的延时构成
第3章  时间同步协议
3.1 成对同步
3.1.1 传感器网络定时同步协议(TPSN)
3.1.2 TINY-SYNC和MINI-SYNC
3.1.3 参考广播同步(RBS)
3.1.4 泛洪时间同步协议(FTSP)
3.2 全网同步
3.2.1 TPSN的扩展
3.2.2 低复杂度时间同步(LTS)
3.2.3 RBS的扩展
3.2.4 FTSP的扩展
3.2.5 成对广播同步(PBS)
3.2.6 时间扩散协议(TDP)
3.2.7 同步和异步扩散算法
3.2.8 基于脉冲传输的协议
3.3 自适应时间同步
3.3.1 速率自适应时间同步(RATs)
3.3.2 基于RBS的自适应时钟同步
3.3.3 自适应多跳时间同步(AMTS)
第4章  时间同步的基本方法
4.1 发送端-接收端同步(SRS)
4.2 仅接收端的同步(ROS)
4.3 接收端-接收端同步(RRS)
4.4 比较
第5章  时钟偏移的最小方差无偏估计(MVUE)
5.1 系统架构
5.2 利用顺序统计的最优线性无偏估计(BLUE-OS)
5.2.1 对称链路延迟
5.2.2 非对称链路延迟
5.3 最小方差无偏估计(MVUE)
5.3.1 非对称链路延迟
5.3.2 对称链路延迟
5.4 解释性说明
第6章  时钟相偏和频偏估计
6.1 高斯延迟模型
6.1.1 时钟相偏的最大似然估计(ML)
6.1.2 时钟相偏估计的克拉美一罗下界(CRLB)
6.1.3 时钟偏移和偏斜的联合最大似然估计(JMLE)
6.1.4 时钟相偏和频偏估计的克拉美一罗下界(CRLB)
6.2 指数延迟模型
6.2.1 时钟相偏的克拉美一罗下界(CRLB)
6.2.2 时钟偏移和偏斜的联合最大似然估计(JMLE)
第7章  时钟相偏和频偏估计的简化方案
7.1 运用第一个和最后一个数据采样
7.1.1 高斯延迟模型
7.1.2 指数延迟模型
7.1.3 合并时钟相偏和频偏估计
7.1.4 仿真结果
7.2 最小距离两点的线性拟合
7.2.1 仿真结果
7.2.2 计算复杂度比较
第8章  成对广播同步(PBS)
8.1 单簇网络的同步
8.2 对比和分析
8.3 多簇网络的同步
8.3.1 全网成对选择算法(NPA)
8.3.2 基于组的成对选择算法(GPA)
8.4 对比和分析
第9章  非活动节点的高能效时钟估计
9.1 问题描述
9.2 最大似然估计(MLE)
9.3 克拉美一罗下界(CRLB)
9.3.1 不活动节点时钟偏移的cRLB
9.3.2 活动节点时钟偏移的cRLB
9.4 仿真结果
第10章  对非活动节点时钟同步的一些改进和广义估计方案
10.1 非对称指数链路延迟
10.1.1 利用顺序统计量的最佳线性无偏估计(BLUE-OS)
10.1.2 最小方差无偏估计(MVUE)
10.1.3 最小均方误差估计(MMSE)
10.2 对称指数链路延迟
10.2.1 利用顺序统计量的最佳线性无偏估计(BLUE-OS)
10.2.2 最小方差无偏估计(MVUE)
10.2.3 最小均方误差估计(MMSE)
第11章  自适应多跳时间同步(AMTS)
11.1 主要概念
11.2 层次发现阶段
11.3 同步阶段
11.4 网络估计阶段
11.4.1 同步模式选择
11.4.2 同步周期判定
11.4.3 决定信标数
11.4.4 连续多跳同步算法(SMA)
11.5 仿真结果
第12章  为实现长期同步的时钟漂移估计
12.1 问题阐述
12.2 估计过程
第13章  接收端一接收端协议中时钟偏移和频偏的联合同步
13.1 模型假设
13.2 偏移和频偏的联合最大似然估计(JMLE)
13.3 吉布斯采样器的应用
13.4 性能界和仿真
第14章  时钟偏移的鲁棒估计
14.1 问题建模和目标
14.2 高斯混合卡尔曼粒子滤波器(GMKPT)
14.3 测试GMKPF的性能
14.4 基于bootstrap采样的复合粒子滤波(CPF)
14.5 测试CPF及联合BS的CPF的性能
第15章  结论及未来研究的方向
缩略词
参考文献