结合Chirp信号的单向广播机制水下无线传感器网络时间同步算法

作者：金彦亮; 姚彬; 张晓帅wirelesssensornetworks时间同步广播机制chirp

摘要：水下无线传感器网络(underwater wireless sensor networks, UWSNs) 的时间同步主要面临两大挑战, 分别是水声传播时延较长和节点的移动性. 针对水下无线传感器网络时间同步问题, 提出了一种结合Chirp 信号的单向广播机制的跨层时间同步(Chirp-based broadcasting time synchronization, CB-Sync) 算法. CB-Sync 算法在物理层利用Chirp 扩频信号的时钟频偏与相偏来减少因节点移动性带来的误差. 此外, CB-Sync 算法采用周期性的单向广播机制来同步邻居节点, 邻居节点根据收到的广播信息, 通过两次线性回归得到时钟的初始频偏与相偏, 最后利用最小梯度下降算法来减少多普勒频移带来的误差, 以提高最终的时间同步精度. 仿真实验结果表明, CB-Sync 算法具有更为高效的能量利用效率和时间同步精度.

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