基于冲突分析的水下传感器网络时间同步理论与算法研究

时间同步理论与算法对于水下传感器网络具有重要意义，已有的时间同步算法，或者忽略节点间的信息传播延迟，或者忽略同步过程中的时钟漂移，或者对硬件要求较高、部署复杂，导致其难以在水下传感器网络中实际使用。该问题的关键难点在于水下通信延迟高，节点具有移动性。本课题针对水下传感器网络，研究探讨基于冲突分析的时间同步算法，采用不同节点发送的信息在信道上发生冲突的那一刻作为同步的标准点，是一种崭新的时间同步方式。本课题主要研究内容为：（1）研究水下信道中信息冲突的检测机制，制定基于信息冲突的高精度、低成本时间同步算法；（2）研究海洋环境自适应的冲突分析方法，调整环境参数提高冲突分析的准确度，满足不同环境对时间同步算法性能的要求；（3）优化冲突处理策略，在时间同步精度和开销间取得平衡。课题的研究成果对于水下传感器网络具有重要的理论意义和应用价值。

时间同步理论与算法对于水下传感器网络具有重要意义，已有的时间同步算法，或者忽略节点间的信息传播延迟，或者忽略同步过程中的时钟漂移，或者对硬件要求较高、部署复杂，导致其难以在水下传感器网络中实际使用。本课题针对水下传感器网络时间同步理论与算法，展开研究工作，主要成果包括：综述现有水下传感器网络时间同步研究现状；研究水下信道中的信息冲突机制，制定基于冲突分析的高精度、低成本时间同步算法；研究海洋环境参数自适应的冲突分析方法，调整水下环境参数提高时间同步的准确度；优化冲突处理策略，在时间同步精度和开销间取得平衡；把上述算法推广到大规模水下传感器网络中，并对水下传感器网络实验设备及相关技术进行研究。在上述研究基础上，课题组在包括SCI期刊Computers and Electrical Engineering、软件学报、电子学报、电子与信息学报等学术期刊和会议共发表论文14篇，其中SCI 检索1篇次，EI检索12篇次，申请国内专利3项，授权2项。