自由空間光通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫纬杉奥酚伤惴ㄑ芯空n程設(shè)計(jì)(論文)

蘭州交通大學(xué)課程設(shè)計(jì)蘭州交通大學(xué)課程設(shè)計(jì)中文題目：自由空間光通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫纬杉奥酚伤惴ㄑ芯坑⑽念}目：FreeSpaceOpticalCommunicationNetworkTopolopyFormationandRoutingAlgorithmResearch課程：現(xiàn)代傳輸技術(shù)學(xué)院：電子與信息工程學(xué)院專業(yè)：通信工程摘要自由空間光通信（freespaceopticalcommunicationFSO）是一種采用紅外激光承載高速信號的無線傳輸技術(shù)，具有成本低、容量大、設(shè)計(jì)簡單、接入方便等優(yōu)勢。FSO網(wǎng)絡(luò)既具有傳統(tǒng)移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)的自組織性、獨(dú)立組網(wǎng)能力、無中心抗毀性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，又能利用FSO高質(zhì)量的定向無線傳輸特性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)物理層的收發(fā)控制。因此，在無線通信領(lǐng)域，F(xiàn)SO網(wǎng)絡(luò)技術(shù)受到了越來越多的關(guān)注。本文在研究傳統(tǒng)移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼奥酚傻幕A(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前FSO網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展前沿，深入研究了FSO網(wǎng)絡(luò)的初始化算法。主要分析了一種分布式拓?fù)湫纬伤惴?，它通過迭代建立連接，直至形成一顆樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，目的是在軍事應(yīng)用中提供快速連通性。本文對該算法在VisualC++環(huán)境下進(jìn)行模擬與仿真，并對其結(jié)果進(jìn)行分析，提出改進(jìn)方案，最終得到了最優(yōu)拓?fù)洹Ｔ诖嘶A(chǔ)上又提出了一種有效的路由算法，并進(jìn)行了圖解說明。最后通過對算法的正確性論證，得出對于度受限的FSO網(wǎng)絡(luò)初始化，自下而上最小度生成樹算法是首選方法。關(guān)鍵詞：自由空間光通信，初始化算法，生成樹，路由算法 AbstractFreespaceopticalcommunication（FSO）iswirelesstransmissiontechnologythatsignalconveybyinfraredlaser,Ithaslowcostbutgreatcapacityitisdesignedtobesimpleandexpedientlyaccessed.FSOnetworkhasthesameadvantageswithtraditionalmobileAdHocnetworkself-organization,independentnetworkingcapacity,nocenter,andinvulnerability,alsotakingadvantageofFSOwirelesstransmissioncharacteristicsofhigh-qualitydirectionalforphysicallayertransceiverscontrol.Ithasattractedmoreandmoreattentioninwirelesscommunication.Inthispaper,basedonthestudyoftraditionalMobileAdHocnetworktopologyandrouting.Combinedwiththecutting-edgedevelopmentofthecurrentFSOnetworktechnology,FSOnetworkinitializationalgorithmisresearcheddeeplyMainlyanalyzesadistributedtopologyformationalgorithm,whichformaconnectedtopologybyiterations.Thisalgorithmisdesignedtoensure“fastconnectivity“ratherthanoptimizingothermetrics.ThesimulationenvironmentisimplementedinVisualC++,buttopologyobtainedisnotideal,Thispaperproposestheimprovementprogramandeventuallyobtaintheoptimaltopology.Alsoproposedanefficientroutingalgorithm,andhadillustratedinstructions.Finally,proofofcorrectnessofthealgorithm,Thebottom-upMinimum-DegreeSpanningTreealgorithmisafirstsolutionfortheinitialconfigurationofDegree-constrainedFreeSpaceOptical（FSO）networks.Keyword：FreeSpaceOpticalcommunication，Initializationalgorithm，Spanningtree，Routingalgorithm目錄1.緒論 51.1自由空間光通信網(wǎng)絡(luò)的研究背景 51.2國外自由空間光通信網(wǎng)絡(luò)的研究概況 61.3國內(nèi)研究狀況 71.4自由空間光通信的技術(shù)特點(diǎn) 82.自由空間光通信系統(tǒng)原理及關(guān)鍵技術(shù) 82.1FSO系統(tǒng)組成及各部分功能 82.2激光天線技術(shù) 92.3APT技術(shù) 92.4高功率光源及高碼率調(diào)制技術(shù) 103.移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼奥酚裳芯?113.1移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)簡介 113.2移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 123.3移動AdHoc的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 133.4移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫纬伤惴?163.5移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議要求 174.FSO網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫纬杉奥酚刹呗?184.1FSO網(wǎng)絡(luò)特征分析 184.2FSO網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫纬伤惴?194.2.1算法模型 194.2.2算法步驟 204.3FSO網(wǎng)絡(luò)路由算法 225.算法實(shí)現(xiàn)與分析 235.1算法實(shí)現(xiàn) 235.2算法正確性證明 245.2.1近似值分析 245.2.2時間復(fù)雜度 265.2.3物理復(fù)雜度 265.3算法總結(jié) 27總結(jié) 28參考文獻(xiàn) 291.緒論1.1自由空間光通信網(wǎng)絡(luò)的研究背景人類對光通信的研究起源于20世紀(jì)70年代，經(jīng)過一百多年的發(fā)展，光通信已經(jīng)成為當(dāng)今社會信息傳播的最重要、最常規(guī)的手段。光通信具有靈活、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，它的迅猛發(fā)展，使得21世紀(jì)將成為無線光通信大展宏圖的輝煌時代。根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同，光通信又可以分為光纖通信，自由空間光通信和水下光通信。其中自由空間光通信（freespaceopticalcommunication,FSO）又稱為無線光通信（wirelessopticalcommunication,WOO），是一種基于光傳輸方式、采用紅外激光承載高速信號的無線傳輸技術(shù)，具有高帶寬、部署迅速、費(fèi)用合理等優(yōu)勢。它是以激光束作為信息載體，在大氣中傳送激光信號來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)或多點(diǎn)對多點(diǎn)間語音、數(shù)據(jù)、圖像信息的雙向通信技術(shù)。FSO技術(shù)具有與光纖相同的帶寬傳輸能力，使用相似的光學(xué)發(fā)射器和接收器，甚至還可以在自由空間實(shí)現(xiàn)波分復(fù)用（WDM）技術(shù)，因此又有“虛擬光纖”之稱。廣義的FSO系統(tǒng)包括悶星際間光通信、星地間光通信和大氣間光通信，狹義的FSO系統(tǒng)就是指大氣間的無線傳輸。按現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的功能模塊劃分，整個電信網(wǎng)可以分為三個部分：接入網(wǎng)、交換網(wǎng)和傳輸網(wǎng)。在90年代的光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)浪潮中，人們把研究重點(diǎn)主要放在光纖骨干網(wǎng)上。目前，我國許多城市已基本實(shí)現(xiàn)光纖到路邊/小區(qū)。但用戶接入網(wǎng)仍多為模擬雙絞線技術(shù)所主宰，存在信號傳輸速率低、管子壓力大、資源利用率低、配置不便等問題。這些都限制了電信新業(yè)務(wù)的發(fā)展，成為電信網(wǎng)優(yōu)化的“瓶頸”，即“最后一公里”問題。為了適應(yīng)這種需要，各種高數(shù)據(jù)速率的接入方式紛紛登場，其中既有傳統(tǒng)技術(shù)又有新興技術(shù)，如光纖電纜混合網(wǎng)（HFC）、數(shù)字用戶環(huán)線（xDSL）、電纜調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）、吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)（GPON）、光纖、直播衛(wèi)星系統(tǒng)（DBS）和本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）系統(tǒng)等。其中（HFC）和（xDSL）的接入部分是采用帶寬低得多的現(xiàn)有銅線設(shè)施，存在嚴(yán)重的瓶頸問題。解決這個問題的辦法就是采用光纖和光無線，但光纖敷設(shè)的較長周期及高額投資限制了其普及，并且一旦用戶離開，業(yè)務(wù)提供商想要收回投資就變得十分困難;LMDS技術(shù)日漸成熟，傳輸距離遠(yuǎn)，但這種接入方式需要高額的初始投資（頻譜許可證），對業(yè)務(wù)提供商而言，這種接入技術(shù)并不經(jīng)濟(jì)。相比較而言，F(xiàn)SO技術(shù)既能提供類似光纖的速率，又無需在頻譜等稀有資源方面有很大的初始投資。另外，激光技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)使耐用可靠的器件變得很便宜，大大降低了FSO設(shè)備的造價。因此，在目前許多企業(yè)和機(jī)構(gòu)都不具備光纖線路，但又需要較高速率的情況下不失為一種解決“最后一公里”瓶頸問題的最可行的解決方案。自由空間光通信最初的研究，主要是用于科學(xué)研究目的，而在商業(yè)方面的應(yīng)用最近幾年才興起。作為當(dāng)今十大電信熱點(diǎn)技術(shù)之一，F(xiàn)SO技術(shù)受到越來越多企業(yè)以及運(yùn)營商的重視，將成為今后構(gòu)筑電信網(wǎng)的一項(xiàng)重要技術(shù)。1.2國外自由空間光通信網(wǎng)絡(luò)的研究概況國際上自由空間光通信技術(shù)的研究是綜合地面、飛機(jī)、衛(wèi)星等方面進(jìn)行的，從事這方面研究的主要機(jī)構(gòu)在歐洲、日本、美國、韓國、俄羅斯等一些國家。比較有代表性的有歐洲航天局（EuropeanSpaceAgency）、美國宇航局（NASA），Lightpoint公司、AstroTerra公司、Terabeam公司、Airfiber公司等。美國是世界上最早研究星際與自由空間光通信系統(tǒng)的國家，也是技術(shù)最前沿的國家。主要研究組織是美國空軍和美國國家航空航天局（NASA）。從20世紀(jì)80年代到1994年期間，美國空軍支持麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室建立起了高速星間光通信實(shí)驗(yàn)裝置LITE（LaserInter-SatelliteTransmissionExperiment）。該實(shí)驗(yàn)采用8英寸口徑的望遠(yuǎn)系統(tǒng)和30mw的半導(dǎo)體激光器，模擬星際間通信距離可達(dá)40000km，數(shù)據(jù)率達(dá)220Mb/s。由空間與導(dǎo)彈防御司令部和彈道導(dǎo)彈防御組織共同資助的STRV2星一地激光通信計(jì)劃的兩個地面實(shí)驗(yàn)終端已加工裝配完成。計(jì)劃在低軌道衛(wèi)星與固定地面站間建立光鏈路，數(shù)據(jù)率將達(dá)到1Gb/s。美國宇航局于70年代初也開始了激光通信的研究，主要從事GEO-GEO鏈路高碼率通信和低空鏈路的低碼率通信的研究。在低碼率通信中涉及到定位系統(tǒng)、光信道、激光器、探測器等技術(shù)領(lǐng)域，以后逐步擴(kuò)展到LEO-LEO,LEO-GEO,LEO一地面站和LEO-飛機(jī)的光通信鏈路，又進(jìn)行了一些其他演示系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)的研究，其代表性光通信演示系統(tǒng)LCDS-Laser傳輸數(shù)據(jù)率750Mbps，空對地演示系統(tǒng)、大氣能見度監(jiān)測計(jì)劃等。目前正在進(jìn)行光通信演示系統(tǒng)以及窄帶激光濾波器、高功率激光器及空間和地面的激光衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)絡(luò)的研制。1.3國內(nèi)研究狀況和國際相比，我國的研究相對單一，就目前的水平來說，相距國外還有一段距離，特別是在移動中的FSO技術(shù)，還沒完成突破。但對激光大氣通信技術(shù)的研究起步并不晚，早在20世紀(jì)70年代就開始了大氣激光通信的研究。進(jìn)入90年代后，隨著國際上大氣激光通信的復(fù)蘇以及市場的需求，大氣激光通信得到有關(guān)專家和決策者的重視，也逐漸加緊了這方面的研究。1971年，中國電子科技集團(tuán)公司第三十四所開始了激光大氣通信技術(shù)的研究，1974年推出了ND。YAG激光大氣通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)并成功進(jìn)行了外場實(shí)驗(yàn)，通信距離約13Km。1997年4月三十四所曾派人員到俄羅斯，就激光大氣通信技術(shù)及應(yīng)用情況進(jìn)行了實(shí)地考察。它的樣機(jī)在2001年2月由主管部門進(jìn)行設(shè)計(jì)定型，現(xiàn)在已經(jīng)有部分投入試用。中國電子科技集團(tuán)公司第三十四研究所經(jīng)過近幾年的努力，已成功開發(fā)出了一系列的FSO設(shè)備，如：專用網(wǎng)接入系列、以太網(wǎng)專用系列、圖像傳輸專用系列、GSM信號傳輸系列等。隨后，北京郵電大學(xué)、電子科技大學(xué)，武漢郵電研究院以及合肥、大連、長春、北京等地的部分單位也相繼展開了對大氣激光通信的研究。目前，中國寬帶服務(wù)供應(yīng)商長城寬帶網(wǎng)絡(luò)公司（GWBN）宣布將選用Terabeam的自由空域光通信產(chǎn)品FSO來拓展其在中國的15個城市的寬帶網(wǎng)絡(luò)，通過Terabeam的系統(tǒng)，GWBN將為大中型商業(yè)用戶和大型住宅社區(qū)提供可靠的寬帶服務(wù)，尤其是光纖和光纜很難到達(dá)或者敷設(shè)起來成本昂貴的地方。中科院成都光電技術(shù)研究所引進(jìn)外國公司先進(jìn)的激光器及其附屬電路，利用自己在光學(xué)器件上的優(yōu)勢，研發(fā)出了工作波長為850nm、能夠傳輸1公里和4公里兩種距離的兩款產(chǎn)品。1.4自由空間光通信的技術(shù)特點(diǎn)相比于微波通信、銅纜、光纖等其他通信方式，F(xiàn)SO的主要優(yōu)勢是：（1）頻帶寬、速率高、容量大（2）頻譜資源豐富、無需頻率許可（3）透明的傳輸協(xié)議（4）傳輸安全、保密性好（5）部署鏈路（6）成本低廉自由空間光通信技術(shù)的不足：（1）傳輸距離有限（2）天氣影響通信質(zhì)量（3）對準(zhǔn)困難（4）激光信號對人體安全的威脅2.自由空間光通信系統(tǒng)原理及關(guān)鍵技術(shù)2.1FSO系統(tǒng)組成及各部分功能一個FSO通信系統(tǒng)的設(shè)備組成，根據(jù)通信距離，激光器調(diào)制方式的不同而有所不同，結(jié)構(gòu)的繁簡程度也有很大差別。根據(jù)自由空間光通信的技術(shù)特點(diǎn)及要求，光學(xué)通信終端主要由激光發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、光學(xué)天線、ATP系統(tǒng)等組成。本文所研究的FSO系統(tǒng)主要由鏈路信道設(shè)備、通信控制器、交換機(jī)和用戶終端等組成。信道設(shè)備包括激光波段的發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、天線及APT系統(tǒng)，對應(yīng)每個鏈路一套，主要實(shí)現(xiàn)物理層的功能；通信控制器主要實(shí)現(xiàn)鏈路層的功能；交換機(jī)主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的功能；用戶終端實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸層和應(yīng)用層的功能。2.2激光天線技術(shù)作為空間光通信中光束控制系統(tǒng)的重要組成部分之一的光學(xué)天線，直接影響空間光通信的工作質(zhì)量。光學(xué)天線是一個通過折射一反射光學(xué)實(shí)現(xiàn)的物鏡系統(tǒng)，可視為一個能夠接收自由空間特定波長微弱光信號的物鏡。其基本要求是：（1）光天線有較大的入口直徑，能最大限度地收集來自光源的信號。（2）光學(xué)天線的分辨率與探測器的分辨率應(yīng)該相匹配。（3）選擇合適的視場，大視場加大口徑，使得通光口徑更大，有利于接收更多的光輻射。（4）光探測器是一個具有低通特性的裝置，所以光學(xué)天線應(yīng)該具有較好的低頻響應(yīng)特性。（5）光天線應(yīng)該有消除雜散光的設(shè)置。系統(tǒng)要維持通信鏈路的高質(zhì)量通信，需要較高的發(fā)射功率，但從人眼的安全方面考慮，激光的發(fā)射功率又不能太大。綜合考慮簡單易實(shí)現(xiàn)的單發(fā)單收和抗衰減干擾不易實(shí)現(xiàn)的多發(fā)多收等情況，我們采用多個發(fā)射天線一個接收天線，即同一基帶信號調(diào)制到多個功率較低的光束上同時發(fā)射。由于發(fā)射的光束具有一定的發(fā)散角，這幾個光束在較遠(yuǎn)的地方合在一起能滿足通信要求的功率，而在較近的地方光束是相互分開的，也就不會對人眼造成傷害。多個發(fā)射光束還有其他好處，如可以減小障礙物（如鳥）的阻擋，降低大氣湍流閃爍效應(yīng)的影響等。2.3APT技術(shù)自由空間光通信鏈路是點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路，它可以作為固定設(shè)備安裝在高樓之間進(jìn)行通信，也可作為無線移動設(shè)備隨時開通。一個自由空間光通信系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送之前，必須確定發(fā)送端光信號被接收端光檢測器正確接收，這意味著在需要克服傳輸通道上的各種效應(yīng)之的同時，還必須使被發(fā)送的光場正確對準(zhǔn)接收機(jī)。同樣接收機(jī)探測器也必須按照發(fā)送光場的到達(dá)角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。接收機(jī)確定入射光束到達(dá)方向的操作被稱為捕獲（Acquisition），使發(fā)送機(jī)瞄準(zhǔn)一個恰當(dāng)方向的操作叫做瞄準(zhǔn)（Pointing），在接下來的整個通信期間保持對準(zhǔn)和捕獲的操作稱作跟蹤（Tracking），三者簡稱為APT技術(shù)。APT系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)要求有：系統(tǒng)搜索范圍、搜索對準(zhǔn)時間、信標(biāo)光束散角、信號光束散角、光束對準(zhǔn)精度，系統(tǒng)頻率響應(yīng)（帶寬）以及天線安裝初始誤差。APT技術(shù)是保證實(shí)現(xiàn)空間遠(yuǎn)距離光通信的核心技術(shù)之一。2.4高功率光源及高碼率調(diào)制技術(shù)（1）光源的選擇激光器光源用來產(chǎn)生激光信號，并形成激光束射向向量空間。為提高通信性能指標(biāo)，往往采用加大光源發(fā)射功率的方式。但這樣也會帶來很多壞處，如對人眼的傷害以及光源使用壽命等問題。所以，光源的選擇非常關(guān)鍵，一般在選擇時主要考慮以下幾個方面：波長應(yīng)該選擇在通過率良好的大氣窗口；發(fā)射光功率要考慮到人眼的安全；要考慮激光器的輸出頻率穩(wěn)定性、光束方向穩(wěn)定性、輸出光功率的穩(wěn)定性；光源的工作壽命；出射光束窄、質(zhì)量好、工作頻率高等。目前用于空間光通信的激光器主要有三類：二氧化碳?xì)怏w激光器，輸出功率最大，但體積大，壽命短，比較適合于衛(wèi)星與地面之間的無線光通信；激光泵浦ND：YAG固體激光器，工作波長1064nm，但難于實(shí)現(xiàn)，是未來光通信的研究方向之一；二極管激光器，具有高效率、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，可以采用直接調(diào)制方式，并且可以借助于已經(jīng)成熟的光纖通信技術(shù)。所以目前很多自由空間光通信系統(tǒng)都采用這種激光器作為光源，但因其發(fā)射光功率低，所以只適合短距離的無線光通信系統(tǒng)使用。（2）調(diào)制方式的選擇目前，無線光通信系統(tǒng)可采用的調(diào)制方式主要有兩類，即廣泛采用的內(nèi)部IM/DD制式和相干調(diào)制制式?，F(xiàn)分述如下：內(nèi)部IM/DD制式采用此種調(diào)制方式的無線光通信系統(tǒng)設(shè)備是在其光發(fā)射機(jī)中直接用準(zhǔn)備傳輸?shù)男盘栒{(diào)制光源的某個參數(shù)，即用準(zhǔn)備傳輸?shù)男盘柸フ{(diào)制半導(dǎo)體激光器的電流，從而實(shí)現(xiàn)對光源的直接調(diào)制;在接收端則對接收信號做直接檢測。相干調(diào)制制式相干調(diào)制是相干光通信系統(tǒng)的核心技術(shù)，相干光通信是在發(fā)送端采用相干調(diào)制，在接收端采用外差解調(diào)的光通信系統(tǒng)。也即外調(diào)制/外差檢測制式。3.移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼奥酚裳芯?.1移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)簡介AdHoc一詞源于拉丁語，是“特殊的，臨時的”意思。無線AdHoc網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的沒有類似蜂窩移動通信系統(tǒng)中預(yù)先部署的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施支持的，完全由一組帶有無線收發(fā)裝置的移動終端組成的一個多跳、臨時性自治系統(tǒng)。AdHoc網(wǎng)絡(luò)的前身是分組無線網(wǎng)（PRNET,PacketRadioNetwork）。AdHoc網(wǎng)絡(luò)最初應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，對它的研究源于戰(zhàn)場環(huán)境下分組無線網(wǎng)數(shù)據(jù)通信項(xiàng)目的需要，在1972年，美國DARPA（DefenseAdvancedResearchProjectAgency）啟動了分組無線網(wǎng)（PRNET,PacketRadioNetwork）項(xiàng)目，研究分組無線在戰(zhàn)場環(huán)境下數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用。在1983年和1994年進(jìn)行了抗毀可適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)SURAN（SurvivableAdaptiveNetwork）和全球移動信息系統(tǒng)GoMo（GlobalInformationSystem）項(xiàng)目的研究。主要研究如何將PRNET的成果加以擴(kuò)展，以支持更大規(guī)模、更高抗毀性的網(wǎng)絡(luò)。此外，還要開發(fā)能夠適應(yīng)戰(zhàn)場快速變化環(huán)境需要的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。1991年5月，IEEE802。11標(biāo)準(zhǔn)委員會采用了“AdHoc網(wǎng)絡(luò)”一詞來描述這種特殊的自組織、對等式、多跳、臨時的無線移動通信網(wǎng)絡(luò)，AdHoc網(wǎng)絡(luò)就此誕生。AdHoc網(wǎng)絡(luò)中，每個移動終端兼具路由器和主機(jī)兩種功能，可以通過無線連接構(gòu)成任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Ｗ鳛槁酚善?，終端需要執(zhí)行相應(yīng)的路由協(xié)議，并根據(jù)路由選擇策略參與報文的轉(zhuǎn)發(fā)和路由表的維護(hù)工作;作為主機(jī)，終端需要運(yùn)行面向用戶的應(yīng)用程序。這種網(wǎng)絡(luò)可以獨(dú)立工作，也可以接入Internet或無線蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中。但AdHoc網(wǎng)絡(luò)一般不適于做中繼網(wǎng)絡(luò)，它只允許信息收發(fā)于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)，而不會讓來自外界的信息穿越本網(wǎng)絡(luò)。AdHoc網(wǎng)絡(luò)同時具備移動通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，可以看作是一種特殊的移動計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。3.2移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)無線AdHoc網(wǎng)絡(luò)繼承了一般無線移動網(wǎng)絡(luò)的特性。和常見的無線局域網(wǎng)及有線固定網(wǎng)絡(luò)相比，具有以下特征：（1）無中心和自組織性AdHoc網(wǎng)絡(luò)沒有嚴(yán)格的控制中心，所有節(jié)點(diǎn)地位平等，是一個對等式網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過分布式算法來協(xié)調(diào)各自的行為，無需人工干預(yù)和任何其它預(yù)置的固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以隨時隨地的加入或離開網(wǎng)絡(luò)，任何節(jié)點(diǎn)的故障都不會影響網(wǎng)絡(luò)的整體運(yùn)行，具有很強(qiáng)的抗毀性。（2）動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銩dHoc網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)能夠以任意速度和任意方式在網(wǎng)中移動，并可以隨時關(guān)閉電臺，加上無線傳播條件隨時間和空間不斷改變，無線發(fā)送裝置的天線類型多種多樣、無線信道間的互相干擾、發(fā)送功率的變化、地形和天氣等綜合因素的影響，這些都使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁和不可預(yù)測。移動終端間通過無線信道形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潆S時可能發(fā)生變化，而且變化的方式和速度都難以預(yù)測。（3）有限的無線鏈路帶寬由于AdHoc網(wǎng)絡(luò)采用無線傳輸技術(shù)作為底層通信手段，而無線信道本身的物理特性決定了它所能提供的網(wǎng)絡(luò)帶寬要遠(yuǎn)低于有線信道。此外，考慮到競爭共享無線信道產(chǎn)生碰撞、多址接入、多徑信號衰減、噪音干擾和信道間干擾等因素，移動終端最終得到的實(shí)際帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理論上的最大帶寬值，以致在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)擁塞情況。（4）安全性較差由于采用無線信道、有限電源、分布式控制等技術(shù)，無線移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)更加容易受到被動竊聽、主動入侵、拒絕服務(wù)、剝奪“睡眠”等網(wǎng)絡(luò)攻擊。這些情況在軍事應(yīng)用中都要得到高度的重視。因此，信道加密，抗干擾，用戶認(rèn)證，密鑰管理，訪問控制和其它安全措施都需要特別考慮。（5）移動終端的有限性AdHoc網(wǎng)絡(luò)中的移動終端具有便攜、輕便靈巧等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在固有缺陷。例如依賴電池供電、能量十分有限、內(nèi)存較小、CPU處理能力低，從而給應(yīng)用程序設(shè)計(jì)開發(fā)帶來一定的難度。同時屏幕等外設(shè)較小、功能受限，不利于開展功能較復(fù)雜的業(yè)務(wù)。（6）網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性不強(qiáng)Internet網(wǎng)絡(luò)由于采用了TCP/IP協(xié)議中的子網(wǎng)技術(shù)，使其具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性。而動態(tài)變化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使得具有不同子網(wǎng)地址的移動節(jié)點(diǎn)可以同時處于一個AdHoc網(wǎng)絡(luò)中，所以，子網(wǎng)技術(shù)所帶來的可擴(kuò)展性無法應(yīng)用于AdHoc網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。（7）多跳路由AdHoc網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)因發(fā)射功率的限制，節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍有限。當(dāng)它要與其通信覆蓋范圍之外的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信時，需要中間節(jié)點(diǎn)的多跳轉(zhuǎn)發(fā)。不需要專用的路由設(shè)備，每個節(jié)點(diǎn)都可以充當(dāng)路由器。3.3移動AdHoc的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隨著移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)功能越來越強(qiáng)大，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。那么，對一個移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理如系統(tǒng)配置、性能、故障處理等情況，首先就要知道整個網(wǎng)絡(luò)的全局拓?fù)鋱D。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖作為一個系統(tǒng)的重要模型，在整個網(wǎng)絡(luò)的控制和管理上起到重要的基礎(chǔ)性作用。根據(jù)AdHoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和作戰(zhàn)環(huán)境需求，有中心控制節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯然不適合，所以AdHoc網(wǎng)絡(luò)不適合采用集中式控制結(jié)構(gòu)，一般采用兩種分布式結(jié)構(gòu)：平面結(jié)構(gòu)（如圖3-1）和分級結(jié)構(gòu)（如圖3-2、圖3-3）。在平面結(jié)構(gòu)中，所有節(jié)點(diǎn)地位平等，也被稱為是對等式結(jié)構(gòu)。與之相對的分級結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)被劃分為很多個簇（cluster），每個簇由一個簇頭和多個簇成員組成。這些簇頭又構(gòu)成了一個高一級的網(wǎng)絡(luò)，在高一級的網(wǎng)絡(luò)中，又可以分簇，形成更高一級的網(wǎng)絡(luò)，直至最高級。任意兩個不在同一個簇內(nèi)的簇成員之間的通信都要通過各自的簇頭中繼。簇頭可以預(yù)先指定，也可以由節(jié)點(diǎn)使用算法自動選舉產(chǎn)生。圖3-1平面結(jié)構(gòu)圖3-2單頻分級結(jié)構(gòu)圖3-3多頻分級結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)的無線移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)比較簡單，無需任何的結(jié)構(gòu)維護(hù)過程。源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間可以存在多條路徑，因此可以選擇最佳路由進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)而能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)帶寬充分利用。網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)對等，不存在瓶頸，健壯性也很好。但其最大的缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受限。在平面結(jié)構(gòu)中，每一個節(jié)點(diǎn)都需要知道到全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的路由信息，如果網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模很大，節(jié)點(diǎn)很多，那么要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的管理和路由維護(hù)等工作需要耗費(fèi)大量的開銷。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模到達(dá)一定程度時，幾乎網(wǎng)絡(luò)的所有帶寬都用于拓?fù)渚S護(hù)，使得網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充性很差。分級結(jié)構(gòu)分級結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)又可以分為單頻分級和多頻分級兩種。單頻率分級網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)使用同一個頻率通信，為了實(shí)現(xiàn)簇頭之間的通信，要有網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)（同時位于兩個簇頭通信范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)）的支持。不同級采用的通信頻率不同。高級的節(jié)點(diǎn)同時處于多個級中，有多個通信頻率，用不同的頻率實(shí)現(xiàn)不同級的通信。在一個兩級網(wǎng)絡(luò)中，簇頭節(jié)點(diǎn)都有兩個頻率。一個頻率用于簇頭與本簇成員之間的通信。而另一頻率用于簇頭之間的通信。分級網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點(diǎn)地位平等，都可以通過適當(dāng)?shù)拇仡^選舉算法成為簇頭。分級結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不受限，可擴(kuò)展性好，必要時可以通過增加簇頭的個數(shù)和級數(shù)來擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)容量。在分級結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)的功能簡單，不需要維護(hù)到全網(wǎng)所有結(jié)點(diǎn)的路由信息，所以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的開銷小。但其也有缺點(diǎn)，首先，網(wǎng)絡(luò)要執(zhí)行簇頭節(jié)點(diǎn)選舉算法，這就增加了計(jì)算復(fù)雜性;其次，普通節(jié)點(diǎn)之間通信是通過簇頭來進(jìn)行中繼轉(zhuǎn)發(fā)，這樣得到的路由不一定是最佳路由;再者，簇頭作為中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)可能成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。綜上所述，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模小時，可以采用簡單的平面結(jié)構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，需要實(shí)現(xiàn)的功能復(fù)雜時，可以采用分級結(jié)構(gòu)。3.4移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫纬伤惴ㄍ負(fù)湫纬伤惴ㄊ侵赴l(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的各個元素單元，且確定各個元素單元之間的互連關(guān)系，包括路由器、網(wǎng)橋、交換機(jī)、以及主機(jī)和子網(wǎng)等各種互連設(shè)備，也稱為網(wǎng)絡(luò)初始化算法。拓?fù)湫纬墒紫纫l(fā)現(xiàn)如下的信息：節(jié)點(diǎn)地位置信息、每個節(jié)點(diǎn)與其鄰節(jié)點(diǎn)的關(guān)系、節(jié)點(diǎn)所屬的簇、簇頭之間的關(guān)系、節(jié)點(diǎn)的剩余電源情況、數(shù)據(jù)鏈路情況以及節(jié)點(diǎn)的失效狀況等信息。拓?fù)湫纬伤惴☉?yīng)該使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錆M足以下一個或幾個特征：（1）連通性連通性是拓?fù)湫纬伤惴ㄖ袃?yōu)先考慮的問題，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間的互相通信，生成的拓?fù)浔仨毐ＷC連通性，即任意兩個節(jié)點(diǎn)之間都存在用于發(fā)送消息的路徑。連通性是任何拓?fù)湫纬伤惴ǘ急仨毐ＷC的一個性質(zhì)。目前，對連通性的研究主要有兩種方法：基于概率統(tǒng)計(jì)的方法和基于圖論的方法。（2）對稱性對稱性指如果從節(jié)點(diǎn)s到節(jié)點(diǎn)d有一條邊，那么一定存在從節(jié)點(diǎn)d到節(jié)點(diǎn)S的邊。（3）平面性平面性指生成的拓?fù)渲袥]有兩條邊相交。（4）節(jié)點(diǎn)度數(shù)有上界度數(shù)是指在生成的拓?fù)渲泄?jié)點(diǎn)的鄰居個數(shù)。結(jié)點(diǎn)度為n意味著該結(jié)點(diǎn)得有n套收發(fā)信機(jī)。n值大，系統(tǒng)成本高；n值小，網(wǎng)絡(luò)的連通性就差，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)隔離的概率也大。因此需要研究在給定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)總數(shù)N的情況下，每個結(jié)點(diǎn)的度n為多少比較合適的問題。（5）健壯性由于AdHoc網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涫莿討B(tài)變化的，故要求拓?fù)湫纬伤惴ú粌H能在初始時建立滿足某種優(yōu)化目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且在拓?fù)浒l(fā)生變化時，算法能夠重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，保障網(wǎng)絡(luò)的連通性，這一點(diǎn)對于移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)尤其重要。常用的拓?fù)湫纬伤惴ㄓ校篟NG（constrainedRelativeNeighborhoodGraph），GG（GabrielGraph），MST（minimumspanningtree）等。3.5移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議要求AdHoc網(wǎng)絡(luò)是一個多跳的臨時性自治系統(tǒng)，具有動態(tài)拓?fù)?、有限帶寬、終端受限、存在單向信道等特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)的無線通信覆蓋范圍有限，但每個節(jié)點(diǎn)都具有路由器的功能，可以為兩個無法直接通信的移動結(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)結(jié)點(diǎn)之間通過多跳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，需要路由協(xié)議進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)決策。所以，路由問題成為AdHoc網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用的關(guān)鍵和難點(diǎn)，路由協(xié)議的設(shè)計(jì)也提出了許多具體而嚴(yán)格的要求，主要有以下幾點(diǎn)：（1）收斂迅速AdHoc網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是動態(tài)變化的，這就要求所設(shè)計(jì)的路由協(xié)議必須對拓?fù)涞淖兓哂锌焖俜磻?yīng)能力，路由算法能夠快速收斂，收斂是所有路由器對最佳路徑達(dá)成一致的過程。收斂的快慢就決定了目的節(jié)點(diǎn)是否可達(dá)。（2）控制管理開銷小AdHoc網(wǎng)絡(luò)中無線傳輸帶寬有限，實(shí)現(xiàn)分組轉(zhuǎn)發(fā)的控制管理難免會消耗掉一部分帶寬資源，為了有限資源的有效利用，路由協(xié)議應(yīng)能高效的提供其功能，盡量減少不必要的開銷。（3）避免無窮計(jì)算由于移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)的特殊性，網(wǎng)絡(luò)中會經(jīng)常出現(xiàn)鏈路中斷或鏈路連接失敗的情況，這就要求需要多次執(zhí)行的路由算法能夠避免無窮計(jì)算。（4）滿足穩(wěn)定性、健壯性穩(wěn)定性是指當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)超負(fù)荷或者因局部出現(xiàn)故障某條路徑不通時，依然可以通過其他路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，不會造成網(wǎng)絡(luò)擁塞或虛電路中斷的情況。健壯性（魯棒性）是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)生存的關(guān)鍵，是指網(wǎng)絡(luò)在異常和危險情況下，網(wǎng)絡(luò)中的某些參數(shù)發(fā)生攝動，但網(wǎng)絡(luò)仍能維持某些性能不變的特性。（5）提供無環(huán)路由AdHoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，會使網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)路由信息更新不一致，這時運(yùn)行路由算法會容易產(chǎn)生路由環(huán)路。所設(shè)計(jì)的路由協(xié)議應(yīng)能盡量避免這種情況。（6）對終端性能無過高要求Adhoc網(wǎng)絡(luò)中的移動終端具有便攜、輕便靈巧等優(yōu)點(diǎn)，但也有能量有限、內(nèi)存較小、CPU處理能力低等缺點(diǎn)，因此，所設(shè)計(jì)的路由協(xié)議不能對終端性能要求過高。4.FSO網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫纬杉奥酚刹呗?.1FSO網(wǎng)絡(luò)特征分析在FSO網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的每一個結(jié)點(diǎn)都有n套收發(fā)設(shè)備。結(jié)點(diǎn)每發(fā)現(xiàn)一個相鄰結(jié)點(diǎn)或跟某個相鄰結(jié)點(diǎn)建立連接后就跟蹤不放，直到結(jié)點(diǎn)移動出天線的射程范圍。本文考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間的相對移動性緩慢的情況，由此，我們得出FSO網(wǎng)絡(luò)的特征：（1）網(wǎng)絡(luò)規(guī)模比較??；（2）拓?fù)鋭討B(tài)變化，但變化比較緩慢；（3）采用無中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；（4）能隨時隨地以自組織的方式進(jìn)行獨(dú)立組網(wǎng)；（5）具有良好的隱蔽性，不易被敵方截獲；我們知道，F(xiàn)SO網(wǎng)絡(luò)采用移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式，但它與傳統(tǒng)的移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)不完全相同。FSO網(wǎng)絡(luò)采用方向性強(qiáng)的自由空間光通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)物理層信號的收發(fā)，而傳統(tǒng)的AdHoc網(wǎng)絡(luò)的物理層則采用信號功率全向散布的RF技術(shù)來實(shí)現(xiàn)信號收發(fā)的。這種物理層技術(shù)的不同使得網(wǎng)絡(luò)特性也不同，以下我們對FSO網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)的基于RF的移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)兩種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了深入分析，并以表格的形式給出兩者之間對比關(guān)系如表4-1所示。4.2FSO網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫纬伤惴?.2.1算法模型在現(xiàn)代通信領(lǐng)域，通過激光器發(fā)出的直線激光束進(jìn)行的通信被稱為無線光通信或自由空間光通信。這種技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是高數(shù)據(jù)率和安全性。實(shí)驗(yàn)證明，一個結(jié)點(diǎn)的發(fā)射機(jī)可以發(fā)射波長非常小、方向性好的窄激光束（如1550nm的光波），通過APT技術(shù)指向接收機(jī)。根據(jù)不同的天氣和大氣的遮蓋，激光束可以從幾米到數(shù)公里。并且具有很強(qiáng)的抗截獲性。我們將整個FSO網(wǎng)絡(luò)抽象成由基站和基站間的點(diǎn)到點(diǎn)的光鏈路組成。在這個模型里：最初，在網(wǎng)絡(luò)中的任何點(diǎn)之間沒有點(diǎn)到點(diǎn)的激光鏈路；每個結(jié)點(diǎn)能夠接收和發(fā)射簡單的由信標(biāo)光（全向或定向信標(biāo)）或其他的信號系統(tǒng)（GPS）發(fā)射的信號，來檢測潛在鄰居結(jié)點(diǎn)的位置。每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有個魚眼鏡頭，用來檢測指定距離內(nèi)的信標(biāo)（beacons）。利用信標(biāo)和GPS系統(tǒng)的目的是為了建立潛在鏈路圖，從其中推導(dǎo)出最小度生成樹；表4.1FSO網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)對比FSO網(wǎng)絡(luò)基于RF的傳統(tǒng)移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)信道特性帶寬豐富的獨(dú)享信道帶寬很有限的廣播信道，存在信道競爭和結(jié)點(diǎn)間碰撞的問題安全性信號功率僅在目標(biāo)結(jié)點(diǎn)所在方向的小范圍內(nèi)散布，通信的隱蔽性強(qiáng)，且不會給其他方向的鄰結(jié)點(diǎn)通信帶來干擾信號功率全向散布，易于被竊聽和惡意干擾，因此安全性差，并且會給鄰結(jié)點(diǎn)帶來干擾能量制約終端幾乎不需考慮能量問題移動終端靠電池供電，需節(jié)能措施，網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議設(shè)計(jì)都要等能量因素的制約節(jié)點(diǎn)的計(jì)算和處理能力較強(qiáng)弱節(jié)點(diǎn)的度每個結(jié)點(diǎn)處有n套收發(fā)信機(jī)，結(jié)點(diǎn)的度為定值結(jié)點(diǎn)度是變化的。因?yàn)槊總€結(jié)點(diǎn)處僅有一套收發(fā)信機(jī)，任一時刻僅能與一個鄰結(jié)點(diǎn)通信，會發(fā)生碰撞節(jié)點(diǎn)的成本與復(fù)雜性高低每個結(jié)點(diǎn)可以通過它的魚眼鏡頭發(fā)現(xiàn)那些能夠接收到它的信標(biāo)信號發(fā)出的Hello信息的節(jié)點(diǎn)。根據(jù)尺寸、重量、功率以及與移動平臺有關(guān)的成本參數(shù)的情況,每個結(jié)點(diǎn)的收發(fā)器數(shù)量是受限的。如果每個節(jié)點(diǎn)代表一個飛機(jī)或其它移動物體，度的限制更嚴(yán)格;每個發(fā)射機(jī)與接收機(jī)配對，并且每對發(fā)射機(jī)和接收機(jī)指向同一方向，這樣使得每條鏈路都是雙向的。FSO網(wǎng)絡(luò)的連通性問題可以轉(zhuǎn)換成圖表問題，就是最小度生成樹問題。給定一個可行的圖表G=（V，E）（V代表頂點(diǎn)個數(shù)，E代表潛在的鏈路數(shù)），來建立一棵生成樹，并且這棵生成樹的最大度數(shù)在G的所有生成樹里最小。4.2.2算法步驟“自下而上”的算法fuel解決使用定向天線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)初始化的問題。首先我們做如下假設(shè)：（1）所有節(jié)點(diǎn)都有一個全網(wǎng)唯一的ID；（2）所有節(jié)點(diǎn)都可以通過一定方式獲取周圍一定范圍內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)的信息，包位置和ID；（3）如果節(jié)點(diǎn)A通過上文中的方式可以“看到”節(jié)點(diǎn)B，則節(jié)點(diǎn)B也可以“看到”節(jié)點(diǎn)A；（4）每個節(jié)點(diǎn)的度（即最大連接數(shù)）為K；具體的算法描述如下：第一步：每個節(jié)點(diǎn)尋找另外兩個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接：與自己有潛在鏈路的較小最大ID的節(jié)點(diǎn)和較大最小ID的節(jié)點(diǎn)，并將自己和天線指向該節(jié)點(diǎn)。較小最大即所有比自己m小的節(jié)點(diǎn)中ID最大的節(jié)點(diǎn)，較大最小即所有比自己m大的節(jié)點(diǎn)中m最小的節(jié)點(diǎn)。如果這些邊能夠形成生成樹，則算法終止，否則會形成幾個組，算法進(jìn)入第二步。在第一步里，通過信標(biāo)信號，每個節(jié)點(diǎn)能夠記錄與它有潛在鏈路的節(jié)點(diǎn)的ID和位置信息。信標(biāo)信息包括了節(jié)點(diǎn)ID和位置信息。通過在第一步中的信標(biāo)信息的交換，每個節(jié)點(diǎn)能夠通過最大最小選擇算法來找到與它有潛在鏈路的較大最小m和較小最大ID節(jié)點(diǎn)。結(jié)果如上兩所示，虛線代表潛在鏈路，實(shí)線表示收發(fā)器到收發(fā)器鏈路（樹的邊）。第二步：經(jīng)過第一步之后，網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)會分成若干組，如圖4-3所示。我們給每個組分配一個m，不失一般性，我們將每個組中所有節(jié)點(diǎn)的最小ID作為組ID。組內(nèi)節(jié)點(diǎn)通過已經(jīng)建立好的定向連接交換信息，這樣每個節(jié)點(diǎn)都可以獲得組內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的信息。之后進(jìn)行下面的步驟A到D，每個組尋找其他組來形成一棵樹。在每次迭代中，每個組Z選擇其他兩個組S和L作為潛在組來合并，在選擇組S時也包括了要選擇Z,S兩個組進(jìn)行連接的節(jié)點(diǎn)，同理L也一樣。A標(biāo)記備選節(jié)點(diǎn)：組內(nèi)所有剩余度為k-1或可以通過“改善”（當(dāng)度是2的時候，這步可以跳過，因?yàn)閷⒁粋€節(jié)點(diǎn)的度從2減少到1是沒有意義的）將自己的剩余度變?yōu)閗-1的節(jié)點(diǎn)稱為備選節(jié)點(diǎn)，如果一個備選節(jié)點(diǎn)可以“看到”其它組的備選節(jié)點(diǎn)，則該節(jié)點(diǎn)稱為“真?zhèn)溥x節(jié)點(diǎn)”（簡單起見，下面的備選節(jié)點(diǎn)即指“真?zhèn)溥x節(jié)點(diǎn)”）。在此步驟中，一個備選節(jié)點(diǎn)會發(fā)送一個簡單的信標(biāo)信號。不同組之間的節(jié)點(diǎn)通過信標(biāo)信號只交換備選信息。一旦它們意識到自己是真?zhèn)溥x節(jié)點(diǎn)，這些真?zhèn)溥x節(jié)點(diǎn)會將標(biāo)有“真?zhèn)溥x”標(biāo)簽的自己的m通過高數(shù)據(jù)率激光通信鏈路發(fā)送給同組中其他節(jié)點(diǎn)。B選擇組：由于組內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)都獲取了全組節(jié)點(diǎn)的信息，這樣就可以計(jì)算出所有與本組的備選節(jié)點(diǎn)有潛在鏈路連接的組ID，從這些組中選出與本組相比，較小最大和較大最小的組，并設(shè)較小最大的組為S，較大最小的組為L。信標(biāo)發(fā)送通過一個備選節(jié)點(diǎn)包括它的組ID和“我是備選節(jié)點(diǎn)”信號。在步驟B里，每一個備選節(jié)點(diǎn)都應(yīng)該告訴其他的備選節(jié)點(diǎn)，哪些屬于同一個組，哪些組與它有備選到備選的鏈路。然后，備選節(jié)點(diǎn)會比較這些組ID，得到最小較大ID組和最大較小ID組。這樣選出來的組ID將會被告訴給每一個備選節(jié)點(diǎn)。所有這些信息通過高數(shù)據(jù)率激光通信鏈路發(fā)送。C選擇節(jié)點(diǎn)：選擇好要合并的組之后，每個組要指定兩個節(jié)點(diǎn)執(zhí)行與選擇的組進(jìn)行合并的任務(wù)。設(shè)本組ID為Z，選擇的方法如下：組Z中與組L有備選到備選鏈路的最大ID節(jié)點(diǎn)為A，組L中與A有備選到備選鏈路的最小ID節(jié)點(diǎn)為C，A與C互相通信。這一步分為兩小步，第一步，如果A的度為k，它的度可以減少到k-1，通過“改善”，刪除與A關(guān)聯(lián)的一條邊。第二步，A指向C。組S中與Z有備選鏈路的最大ID節(jié)點(diǎn)為R,Z中與R相連的最小ID的備選節(jié)點(diǎn)為B，則B指向R（如果B的度為k，減為k-1后再指向R）如果在同一個組中，A和B重疊，且節(jié)點(diǎn)的度大于k-2,B服從A，若B和A的度均為k，且不能同時減少，B服從A。D判決：更新組信息，如果形成了生成樹，則終止，否則，判斷是否能夠以k再次合并其他組，是則重復(fù)以上步驟，否則，將度增加1，重復(fù)以上步驟。從步驟A到D的一次迭代，每個組（組Z）能夠決定它的唯一的節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B。然后，節(jié)點(diǎn)A會決定組L中與它連接的唯一的節(jié)點(diǎn)C，節(jié)點(diǎn)C再決定組S中與它進(jìn)行連接的唯一節(jié)點(diǎn)R。同時，組L（被組Z選出）將它自己視為“組Z”并且選擇組Z為它的“組S”。在組Z中被視為節(jié)點(diǎn)C的節(jié)點(diǎn)在組L中被當(dāng)作節(jié)點(diǎn)B。根據(jù)我們的算法，這個節(jié)點(diǎn)B將會決定組Z中的節(jié)點(diǎn)A作為“節(jié)點(diǎn)R”。4.3FSO網(wǎng)絡(luò)路由算法從設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議的角度上講，我們應(yīng)依據(jù)網(wǎng)絡(luò)的底層特性，決定具體的路由策略，不能不考慮網(wǎng)絡(luò)底層特性而盲目進(jìn)行路由協(xié)議的設(shè)計(jì)。因此，F(xiàn)SO網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議應(yīng)采用主動式平面路由協(xié)議，特點(diǎn)是：（1）主動式路由策略使得獲取路由時延小；（2）網(wǎng)絡(luò)中各個結(jié)點(diǎn)處拓?fù)湫畔⒁恢?、路由協(xié)議收斂快；（3）各結(jié)點(diǎn)地位平等，不存在瓶頸結(jié)點(diǎn)，從而網(wǎng)絡(luò)魯棒性強(qiáng)。FSO網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行初始化算法進(jìn)行組網(wǎng)，建立完整的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。每個節(jié)點(diǎn)對于自己相連的n條鏈路狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時跟蹤，利用APT技術(shù)實(shí)時維持這n條鏈路。并且周期性的進(jìn)行信息交互，實(shí)時跟蹤到每個已建立連接的鄰結(jié)點(diǎn)的鏈路的狀態(tài)，盡力保持鏈路的連通狀態(tài)，直到鄰結(jié)點(diǎn)移出本地結(jié)點(diǎn)天線的射程范圍。同時，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?，適時調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌饩W(wǎng)絡(luò)流量，避免產(chǎn)生熱點(diǎn)。5.算法實(shí)現(xiàn)與分析5.1算法實(shí)現(xiàn)（1）確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的度網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的度的問題，也就是一個結(jié)點(diǎn)最多可以維持幾個鄰結(jié)點(diǎn)的問題。在基于FSO的移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)中，結(jié)點(diǎn)度為n意味著該結(jié)點(diǎn)得有n套收發(fā)信機(jī)。n值大，要求每個結(jié)點(diǎn)處的收發(fā)信機(jī)套數(shù)就多，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)成本高;n值小，網(wǎng)絡(luò)的連通性就差，隨著拓?fù)涞膭討B(tài)變化或者網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)總數(shù)的略微增加，網(wǎng)絡(luò)就會以很大的概率出現(xiàn)隔離。因此需要研究在給定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)總數(shù)N的情況下，每個結(jié)點(diǎn)的度n為多少比較合適的問題。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的度問題人們已經(jīng)研究了許多年?？紤]到FSO鏈路的特性類似于有線鏈路，所以有線網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)度的數(shù)據(jù)對本系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)的度的選取有一定的參考價值。現(xiàn)有因特網(wǎng)中，考慮不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模結(jié)點(diǎn)的度的平均值為2.142。本論文在對算法的驗(yàn)證時，以理論分析和現(xiàn)有因特網(wǎng)和移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的度的研究為參考，綜合考慮網(wǎng)絡(luò)連通性、系統(tǒng)成本等因素，最終將網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的度K設(shè)為3，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)設(shè)為200。（2）驗(yàn)證過程我們將算法在VisualC++環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，程序流程圖如圖5.1所示：5.2算法正確性證明自下而上的算法不僅是一個計(jì)算過程。它也包括了收發(fā)機(jī)能借此改變它們各自方向的物理過程。本小節(jié)主要證明算法的近似值保證、傳統(tǒng)最壞情況下的時間復(fù)雜度以及實(shí)際的收發(fā)機(jī)轉(zhuǎn)動次數(shù)的復(fù)雜度。5.2.1近似值分析這部分將證明“存在性”和“近似性”。自下而上算法保證當(dāng)輸入的圖G是可連接的圖時，能夠形成生成樹，并且生成樹的度是最優(yōu)的。定理1：給定一個圖G，自下而上算法保證能夠形成生成樹。證明：每組只增加一條將其與其它組相連的邊，并且兩個組之間只有一條潛在的邊可以加入到樹中，這就保證了樹中沒有冗余的邊;在每次迭代過程中，只要沒有超過度的限制，至少會有一條邊會被加入，當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)都加入到樹中時，算法中止。所以，算法能夠保圖5-1程序流程圖證形成生成樹并且最后能夠終止。定理2：假設(shè)自下而上算法產(chǎn)生的生成樹的度為D，則D最多為（x+l），x是最小度生成樹的度。證明：算法終止之前，度的限制從D-1增加到D，兩個組之間的每個備選到備選連接至少有一個度為D-1，現(xiàn)在通過圖G中的一條邊將兩個組合并，應(yīng)當(dāng)有下面的情景：一個度為D-1的節(jié)點(diǎn)和另外一個度為D-1的節(jié)點(diǎn)連接；一個度為D-1的節(jié)點(diǎn)和另外一個度小于D-1的節(jié)點(diǎn)連接。不管是情況1還是情況2，都會得到一個生成樹，包含一個以上的度為D的節(jié)點(diǎn)（設(shè)為節(jié)點(diǎn)X），且該節(jié)點(diǎn)的度不能減少。如果度可以減少，當(dāng)度限制為D-1時，組合并就可以進(jìn)行了。5.2.2時間復(fù)雜度定理3：用于最小度生成樹的自下而上算法的復(fù)雜度是O（N*D）。算法產(chǎn)生度最大為x+1的生成樹。證明：第一步的時間為O（N），容易證明步驟2中從A到D用時在O（N）范圍內(nèi)。步驟2中每個回合耗時O（N十D），這樣總的時間復(fù)雜度為0（N*D）。5.2.3物理復(fù)雜度經(jīng)過一次收發(fā)機(jī)轉(zhuǎn)動，收發(fā)機(jī)可以指向新的方向。FSO網(wǎng)絡(luò)中收發(fā)機(jī)的轉(zhuǎn)動（為了對準(zhǔn)）耗時500ms。因此，收發(fā)機(jī)轉(zhuǎn)動耗費(fèi)的時間比算法的計(jì)算時間占更大的比重。收發(fā)機(jī)轉(zhuǎn)動所需的總時間可以用算法執(zhí)行的回合數(shù)表示（每個回合表示幾個收發(fā)機(jī)獨(dú)立且同時的轉(zhuǎn)動）。每個回合不止是控制的動作，還包括了收發(fā)機(jī)改變指向的物理過程。可以用如下的公式表示：估計(jì)真實(shí)時間=轉(zhuǎn)動次數(shù)*收發(fā)機(jī)轉(zhuǎn)動所需最大時間（5-1）該時間由收發(fā)機(jī)的轉(zhuǎn)動時間和算法需要的回合數(shù)決定。每次轉(zhuǎn)動，收發(fā)機(jī)都是獨(dú)立的建立連接。定理4：用于最小度生成樹問題的自下而上算法產(chǎn)生一個度不超過（x+1）的生成樹，每個收發(fā)機(jī)轉(zhuǎn)動回合的復(fù)雜度為O（N）。證明：步驟2中每個循環(huán)，自下而上算法都向樹中加入至少一個邊，所以，在最壞的情況下，需要N-1個循環(huán)才能建立生成樹，其中N為節(jié)點(diǎn)數(shù)目。根據(jù)引理1，在子步驟A中，組只能通過改善新加入的樹邊進(jìn)行更新，改善的步驟可以并行進(jìn)行。所以，子步驟A只需要一個收發(fā)機(jī)轉(zhuǎn)動回合，子步驟D同樣需要一個回合。因此，所需總的收發(fā)轉(zhuǎn)動回合數(shù)為O（N）。5.3算法總結(jié)通過以上驗(yàn)證及分析，總結(jié)如下：本算法中，每個節(jié)點(diǎn)都可以以分布式的方式完成配對，配對的兩個節(jié)點(diǎn)u和v獨(dú)立地選擇，①節(jié)點(diǎn)u從在G中的所有鄰居中選擇v，②節(jié)點(diǎn)v從在G中的所有鄰居中選擇u。算法的目標(biāo)是使樹邊上的兩個端點(diǎn)能夠在不清楚對方選擇的情況下自動地對準(zhǔn)對方。算法的主要優(yōu)點(diǎn)是各個節(jié)點(diǎn)都是在本地計(jì)算需要連接的節(jié)點(diǎn)，可以適應(yīng)缺少信道連接的情況。由于每個節(jié)點(diǎn)的收發(fā)機(jī)數(shù)目在任何時候都是有限的，所以算法必須是自下而上的（局部到整體），這樣才不會超過度的限制。不像自上而下的方法，是從任意的一棵生成樹開始，通過迭代來改進(jìn)直到產(chǎn)生一棵度少于S+l的樹;相比之下，本算法是當(dāng)開始建立這棵生成樹時就使度最小，可以最大限度地保證任何時候任何節(jié)點(diǎn)的度都不超過限制，只要&}-1小于度的限制，一個連接好的FSO網(wǎng)絡(luò)就會通過自下而上的算法建立起來。自下而上最小度生成樹算法是一個對于FSO或者無線光網(wǎng)絡(luò)的自舉電路來說的新型算法。它用來在一個分布式形式下或者樹的最佳度情況下建立最初的網(wǎng)絡(luò)連接。對于這個近似算法，本文已經(jīng)對這個近似值的保證提供了證明。這個算法的雙重優(yōu)點(diǎn)是它不僅能夠處理無線光網(wǎng)絡(luò)物理層的限制，還有一個更好的實(shí)際時間性能。即：算法的目標(biāo)是保證快速的連通性，一個收發(fā)器在FSO網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)作需要幾百毫秒，這比別的操作浪費(fèi)更多的時間，所以算法中的時間復(fù)雜度是通過收發(fā)機(jī)轉(zhuǎn)動圈數(shù)來體現(xiàn)，本算法所用的步驟少，收發(fā)器轉(zhuǎn)動圈數(shù)也少，因此，在所有的可用來維持每個節(jié)點(diǎn)處收發(fā)器限制的算法之中，它體現(xiàn)了最好的保證。因此，對于FSO網(wǎng)絡(luò)初始化來說，自下而上最小度生成樹算法是首選方法。總結(jié)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。這次課程設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。將我們的網(wǎng)絡(luò)知識從理論層面提升到了實(shí)際操作層面，所以說它的確是一個很大的挑戰(zhàn)！但是，經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，我們不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識，增強(qiáng)了團(tuán)結(jié)互助能力，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識?？偟脕碚f，這次課程設(shè)計(jì)讓我們積累了很多有用的經(jīng)驗(yàn)。參考文獻(xiàn)[1]柯熙政,席曉莉.無線激光通信概論[M]北京:北京郵電大學(xué)出版社,2004.[2]劉淑華.空間光通信鏈路光束捕獲、對準(zhǔn)、跟蹤技術(shù)及其數(shù)字化仿真[M]成都:電子科技大學(xué),2002.[3]郭玉彬.光無線通信系統(tǒng)及應(yīng)用[J]長春郵電學(xué)院學(xué)報，2000,18(4):43-48.[4]王遠(yuǎn)亮.自由空間光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D].西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2007.[5]顧玉娟.無線光通信技術(shù)研究閉[J].數(shù)字通信世界.2007年第4期.基于C8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究HYPERLINK"/de