| 缩略词表 | 第7-9页 |
| 摘要 | 第9-13页 |
| ABSTRACT | 第13-18页 |
| 第1章 前言 | 第19-40页 |
| 1.1 集群式生物气溶胶监测 | 第19-23页 |
| 1.1.1 生物恐怖及生物战剂气溶胶 | 第19-20页 |
| 1.1.2 生物气溶胶检测技术 | 第20-22页 |
| 1.1.3 集群式监测技术 | 第22-23页 |
| 1.2 生物气溶胶监测无线传感器网络 | 第23-28页 |
| 1.2.1 无线传感器网络概述 | 第23-26页 |
| 1.2.2 生物气溶胶监测无线传感器网络的主要特征 | 第26-27页 |
| 1.2.3 生物气溶胶监测无线传感器网络的相关技术 | 第27-28页 |
| 1.3 集群式生物气溶胶监测无线传感器网络国内外实际应用情况 | 第28-35页 |
| 1.3.1 野外环境生物气溶胶检测装备应用现状 | 第28-32页 |
| 1.3.2 城市环境生物气溶胶监测系统应用现状 | 第32-33页 |
| 1.3.3 基于无线传感器网络的集群式监测系统 | 第33-35页 |
| 1.4 课题研究的技术难点及存在问题 | 第35-37页 |
| 1.4.1 生物气溶胶传感器节点技术难点 | 第35-37页 |
| 1.4.2 无线传感器网络不同协议层面临的主要问题 | 第37页 |
| 1.5 集群式生物气溶胶监测无线传感器网络解决方案 | 第37-40页 |
| 1.5.1 课题研究的基本原理及关键技术 | 第37-38页 |
| 1.5.2 本文主要内容及结构安排 | 第38-40页 |
| 第2章 集群式无线传感器网络的网络构建及路由算法的研究 | 第40-60页 |
| 2.1 集群式监测网络的模型提出及网络拓扑结构的构建方法研究 | 第40-45页 |
| 2.1.1 LPCN-WSN的提出 | 第40-42页 |
| 2.1.2 LPCN-WSN的定义 | 第42页 |
| 2.1.3 网络构建 | 第42-44页 |
| 2.1.4 问题描述 | 第44-45页 |
| 2.2 路由算法能量消耗的数学模型 | 第45-50页 |
| 2.2.1 IGSHMR算法的模型基础 | 第45-46页 |
| 2.2.2 IGSHMR算法在CG中的能量消耗模型 | 第46-48页 |
| 2.2.3 IGSHMR算法在LP中的能量消耗模型 | 第48-50页 |
| 2.3 IGSHMR算法中的最佳分段位置 | 第50-53页 |
| 2.3.1 最佳分段位置的特征 | 第50-51页 |
| 2.3.2 确定ENCA内部的能量消耗 | 第51-52页 |
| 2.3.3 最佳分段位置的推导 | 第52-53页 |
| 2.4 计算机仿真实验及相关结果分析 | 第53-58页 |
| 2.4.1 仿真环境 | 第53-54页 |
| 2.4.2 最佳分段位置的验证 | 第54-56页 |
| 2.4.3 网络性能比较 | 第56-57页 |
| 2.4.4 网络参数对性能的影响 | 第57-58页 |
| 2.5 本章小结 | 第58-60页 |
| 第3章 复杂环境中集群式监测网络的MAC协议研究 | 第60-81页 |
| 3.1 无线传感器网络中的MAC协议及其问题描述 | 第60-64页 |
| 3.1.1 复杂环境中无线传感器网络的MAC协议 | 第60-61页 |
| 3.1.2 多信道低功耗异步MAC协议及相关研究进展 | 第61-63页 |
| 3.1.3 基于多信道动态预测的节能MDPEE-MAC协议 | 第63-64页 |
| 3.2 集群式监测传感器网络中的MDPEE-MAC协议 | 第64-73页 |
| 3.2.1 MDPEE-MAC协议的基本原理 | 第64-67页 |
| 3.2.2 MDPEE-MAC协议中的多信道动态选择 | 第67-69页 |
| 3.2.3 MDPEE-MAC协议的时钟漂移动态调整机制 | 第69-71页 |
| 3.2.4 MDPEE-MAC协议的数据重传机制 | 第71-73页 |
| 3.3 计算机仿真实验及结果分析 | 第73-79页 |
| 3.3.1 随机分布网络性能仿真及结果分析 | 第75-77页 |
| 3.3.2 多跳LPCN-WSN性能仿真及结果分析 | 第77-79页 |
| 3.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 第4章 集群式无线传感器网络中监测数据的压缩感知及故障检测研究 | 第81-109页 |
| 4.1 基于压缩感知进行数据汇聚融合的方法及问题描述 | 第81-86页 |
| 4.1.1 压缩感知概况 | 第81-83页 |
| 4.1.2 压缩感知的理论模型 | 第83-84页 |
| 4.1.3 问题描述 | 第84-86页 |
| 4.2 集群式监测网络中动态调节的混合压缩感知方法 | 第86-91页 |
| 4.2.1 LPCN-WSN中的压缩感知能量消耗验证 | 第86-87页 |
| 4.2.2 基于压缩路径动态更新的信号重构贪婪算法 | 第87-90页 |
| 4.2.3 数据压缩及信号重构的实际执行过程 | 第90-91页 |
| 4.3 无线传感器网络故障检测问题描述及支持向量机研究 | 第91-97页 |
| 4.3.1 故障检测问题描述及研究进展 | 第91-94页 |
| 4.3.2 支持向量机的理论基础及相关特征 | 第94-95页 |
| 4.3.3 支持向量机的核函数 | 第95-97页 |
| 4.4 集群式监测网络中基于AGASVM的传感器节点动态故障检测 | 第97-103页 |
| 4.4.1 自适应遗传算法相关研究 | 第98-99页 |
| 4.4.2 基于AGA的SVM参数选取和优化 | 第99-101页 |
| 4.4.3 基于AGASVM的故障诊断模型 | 第101-103页 |
| 4.5 传感器网络中压缩感知及故障检测的计算机仿真实验 | 第103-109页 |
| 4.5.1 压缩感知信号重构的编码解码仿真实验 | 第103-104页 |
| 4.5.2 对动态调节的混合压缩感知效率进行验证的仿真实验 | 第104-106页 |
| 4.5.3 基于AGASVM的故障检测仿真实验及结果分析 | 第106-109页 |
| 第5章 集群式生物气溶胶监测无线传感器网络设计与实现 | 第109-129页 |
| 5.1 总体设计方案 | 第109页 |
| 5.2 传感器节点硬件设计与实现 | 第109-120页 |
| 5.2.1 无线射频通信模块设计与实现 | 第109-114页 |
| 5.2.2 多类型传感模块设计与实现 | 第114-115页 |
| 5.2.3 生物气溶胶检测模块数据定义及数据传输 | 第115-118页 |
| 5.2.4 传感器节点整体设计与实现 | 第118-120页 |
| 5.3 传感器节点软件设计与实现 | 第120-125页 |
| 5.3.1 网络构建及路由协议 | 第121-122页 |
| 5.3.2 MAC协议及时间分配 | 第122-123页 |
| 5.3.3 数据压缩及故障检测 | 第123-125页 |
| 5.4 汇聚节点及监控终端设计与实现 | 第125-129页 |
| 5.4.1 硬件部分设计与实现 | 第125-128页 |
| 5.4.2 软件部分设计与实现 | 第128-129页 |
| 第6章 集群式无线传感器网络性能实验及分析讨论 | 第129-143页 |
| 6.1 基本通信性能实验 | 第129-132页 |
| 6.2 组网性能及路由性能实验 | 第132-133页 |
| 6.3 MAC协议性能测试实验 | 第133-137页 |
| 6.3.1 数据重传性能实验 | 第134-135页 |
| 6.3.2 无线干扰性能实验 | 第135-137页 |
| 6.4 集群式监测网络整体运行实验 | 第137-142页 |
| 6.4.1 生物气溶胶检测节点性能实验 | 第137-140页 |
| 6.4.2 生物气溶胶监测网络整体性能实验 | 第140-142页 |
| 6.5 本章小结 | 第142-143页 |
| 第7章 总结和展望 | 第143-146页 |
| 参考文献 | 第146-159页 |
| 文献综述 | 第159-167页 |
| 参考文献 | 第166-167页 |
| 在学期间取得的成果及发表的代表性论文 | 第167-183页 |
| 1 代表性成果 | 第167页 |
| 1.1 发表论文 | 第167页 |
| 1.2 获得专利 | 第167页 |
| 1.3 参与科研项目 | 第167页 |
| 2 代表性论文 | 第167-183页 |
| 作者简历 | 第183-184页 |
| 致谢 | 第184-185页 |
