无线传感器网技术及其军事应用PDF电子书下载

第1章　概述 1

1.1 简介 1

1.1.1　无线传感网概述 1

1.1.2　无线传感网存在的机遇与挑战 3

1.2　无线传感网体系结构 8

1.2.1　无线传感网体系结构概述 8

1.2.2　无线传感网体系结构设计要素 13

1.3 无线传感网协议的技术标准 17

1.3.1　技术标准的意义 17

1.3.2　IEEE 802.15.4标准 20

1.3.3　IEEE 1451系列标准 24

1.3.4　ZigBee协议标准 27

参考文献 31

第2章　RFID与WSN的整合 32

2.1 简介 32

2.1.1　先前工作 34

2.1.2　RFID技术 35

2.1.3　射频识别技术和无线传感网整合的原因 36

2.2　RFID标签与传感器的整合 40

2.2.1　无源标签与集成传感器 41

2.2.2 半无源标签集成传感器 42

2.2.3　有源标签与集成传感器 44

2.3 REID标签与无线传感节点和无线设备的整合 47

2.4　读写器与无线传感节点和无线设备的整合 50

2.5　RFID和传感器的混合 54

2.6　结论和未来挑战 57

参考文献 59

第3章　传感网的安全 62

3.1 简介 62

3.1.1　安全需求 62

3.1.2　攻击形式 64

3.1.3　攻击特性 67

3.2　无线网络安全协议 72

3.2.1　IEEE 802.11中的安全算法 73

3.2.2　Ad-Hoc网络中的安全算法 75

3.3 密钥分配协议研究 77

3.3.1　密钥管理协议的评价标准 78

3.3.2　预共享密钥模型 79

3.3.3　随机密钥预分布方案 81

3.4　无线战术传感网的安全 84

3.4.1　战术网络的局限性 85

3.4.2　无线战术传感网安全算法的适应性 86

参考文献 90

第4章　传感网操作系统 91

4.1　传感网操作系统TinyOS 91

4.1.1　嵌入式系统结构简述 91

4.1.2　无线传感网对操作系统的要求 92

4.1.3　TinyOS特点及体系结构 94

4.1.4　TinyOS程序模型及运行机制 96

4.1.5　应用程序总体架构 99

4.1.6　TinyOS下载安装及配置 99

4.2　应用程序设计方法 103

4.2.1　NesC语言分析 103

4.2.2　TinyOS程序开发步骤及结果模拟 109

4.2.3　程序开发实例演示 112

参考文献 119

第5章　传感网覆盖算法 121

5.1 网络覆盖的基础知识 121

5.1.1　基本概念 121

5.1.2　覆盖分类 124

5.1.3　覆盖控制算法研究现状 127

5.1.4　WSN覆盖的性能评价标准 129

5.2 无线传感网覆盖的算法设计 131

5.2.1　传感网覆盖的贪婪算法 131

5.2.2　CVT（Centralized Voronoi Tessellation）算法 134

5.2.3　贪婪算法与CVT算法的比较 138

参考文献 140

第6章　传感网定位算法 142

6.1 简介 142

6.1.1　研究无线传感网节点定位技术的意义 142

6.1.2　无线传感网节点定位的基本原理 144

6.2　无线传感网节点定位算法分析 148

6.2.1　质心定位算法 148

6.2.2　凸规划定位算法 149

6.2.3　较先进的改进型估计距离映射定位算法——PDM（P） 149

6.3　PDM（P）定位算法仿真实验 154

6.3.1 无线传感网节点定位算法NS2仿真平台的建立 154

6.3.2　PDM（P）定位算法仿真实验及结果 158

6.3.3　PDM（P）定位算法耗能分析 162

参考文献 163

第7章　无线传感网的容错研究 165

7.1 简介 165

7.1.1 引言 165

7.1.2　失效节点的产生和检测 167

7.1.3　容错分析 169

7.2　传感网中的容错 174

7.2.1　预备知识 175

7.2.2　传感网不同层的容错 178

7.2.3　案例研究 181

7.3　未来研究方向 187

参考文献 189

第8章　基于传感网的目标检测算法仿真 191

8.1 目标定位和MATLAB仿真平台 191

8.1.1　无线传感网目标检测定位 191

8.1.2　MATLAB仿真平台 192

8.2　容错目标检测算法 194

8.2.1　原理概述 194

8.2.2　无线信道模型 195

8.2.3　算法实施步骤 197

8.3　算法仿真和容错能力及定位性能分析 200

8.3.1　算法性能评价 200

8.3.2　容错检测算法的MATLAB仿真 201

8.3.3 容错能力和定位性能的仿真结果分析 206

参考文献 210

第9章　ZigBee无线通信应用程序设计 211

9.1 简介 211

9.1.1　ZigBee的由来 211

9.1.2　背景和意义 211

9.1.3 国内外的研究现状和发展趋势 213

9.2　ZigBee技术标准 214

9.2.1　引言 214

9.2.2　ZigBee体系结构 215

9.2.3　ZigBee的协议栈 217

9.3　系统的构建 222

9.3.1　硬件组成 222

9.3.2　编译环境和系统的建立 232

9.4　系统功能的实现 233

9.4.1　温度测量实现 233

9.4.2　数据传输实现 236

9.4.3　无线通信实现 248

参考文献 264

第10章　传感网的军事应用 266

10.1 军用传感网的特点 266

10.1.1　潜在优势 266

10.1.2　军用需求特点 267

10.1.3　军用传感网体系结构 268

10.2　传感网的军事应用 270

10.2.1　单兵系统 270

10.2.2　智能武器 276

10.2.3　军事侦察 279

10.2.4　目标跟踪定位 282

10.2.5　基地（边境）防护 283

10.3　WSN与MOUT（城市战） 285

10.3.1　城市战刺激WSN需求 285

10.3.2　城市战中WSN体系结构 288

10.3.3　WSN在城市战中的具体应用 300

参考文献 308

附录1　仿真可视化框架程序 309

附录2　核心仿真程序 312