基于滑?？刂评碚摰腁dHoc網(wǎng)絡(luò)功率控制.pdf

1、AdHoc網(wǎng)絡(luò)是無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種特殊形式，它可以在沒(méi)有基礎(chǔ)設(shè)施支持的情況下提供靈活方便的通信，這種技術(shù)極大拓寬了移動(dòng)通信的應(yīng)用領(lǐng)域。由于受到能量的限制，AdHoc網(wǎng)絡(luò)面臨生存時(shí)間、無(wú)線資源利用率以及時(shí)延要求等方面的挑戰(zhàn)，因此功率控制成為AdHoc網(wǎng)絡(luò)研究中一個(gè)重要的研究方向。對(duì)AdHoc網(wǎng)絡(luò)的功率控制研究主要集中在兩個(gè)方面，一方面是通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率來(lái)降低能量消耗，另一個(gè)方面是通過(guò)改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議來(lái)降低能量消耗。本文從控

2、制理論的角度出發(fā)，分析了AdHoc網(wǎng)絡(luò)中的功率控制問(wèn)題，利用控制理論的方法來(lái)解決功率的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)問(wèn)題。
　　 本文首先概括介紹了AdHoc網(wǎng)絡(luò)的基本概念和特點(diǎn)，分別從通信技術(shù)和控制理論角度介紹了解決功率控制問(wèn)題的思路和它們的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 其次，利用控制理論中的滑模變結(jié)構(gòu)方法來(lái)解決無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的功率控制問(wèn)題。首先，研究了極點(diǎn)配置方法、線性二次型方法和滑模變結(jié)構(gòu)方法的原理及特點(diǎn)。然后，根據(jù)AdHoc網(wǎng)絡(luò)中接收節(jié)點(diǎn)的信噪比誤差函數(shù)

3、來(lái)建立功率控制系統(tǒng)模型，用滑模變結(jié)構(gòu)方法設(shè)計(jì)控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射節(jié)點(diǎn)的功率控制。最后，在理想條件下和存在外部干擾以及內(nèi)部參數(shù)擾動(dòng)條件下，用MATLAB仿真軟件對(duì)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了仿真，并與前人基于極點(diǎn)配置方法和線性二次型方法設(shè)計(jì)的控制器的仿真結(jié)果進(jìn)行比較，證實(shí)了滑模變結(jié)構(gòu)方法設(shè)計(jì)的控制器性能最佳。為了比較三種控制方法在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中的性能，采用接近網(wǎng)絡(luò)實(shí)際環(huán)境的仿真軟件NS2進(jìn)行了仿真研究；此外，為了仿真需要，還對(duì)NS2的傳輸模型

4、進(jìn)行了修改，增加了高斯噪聲和節(jié)點(diǎn)間的干擾，同時(shí)對(duì)NS2的節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率機(jī)制進(jìn)行了修改，使得節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率能根據(jù)控制算法動(dòng)態(tài)地進(jìn)行更新，達(dá)到功率控制的效果。根據(jù)仿真結(jié)果可知，滑模變結(jié)構(gòu)方法能很好地處理干擾、噪聲等因素對(duì)系統(tǒng)造成的影響，使網(wǎng)絡(luò)保持穩(wěn)定。
　　 實(shí)際的AdHoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)目是隨時(shí)間變化的，由于節(jié)點(diǎn)的進(jìn)入、斷開(kāi)會(huì)對(duì)活躍節(jié)點(diǎn)的正常通信活動(dòng)造成很大的影響，本文還考慮了用控制理論的方法對(duì)接入節(jié)點(diǎn)的功率進(jìn)行適當(dāng)?shù)乜刂?。由于滑?/p>