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

来源：上海大学学报(自然科学版), 2018, 24(06): 877-887.

• 水下无线传感器网络(underwater wireless sensor networks,UWSNs)
• 时间同步
• 广播机制
• Chirp

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.

• 单位
  上海大学; 通信与信息工程学院