【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 信源信宿圖14 Ad NS仿真平臺(tái)的微波傳輸界面在任意的無(wú)線信道環(huán)境中，我們假設(shè)存在一個(gè)相對(duì)均勻的或者說(shuō)穩(wěn)定的空間區(qū)域，能夠使我們?cè)诜抡嫖⒉ㄍㄓ崟r(shí)，針對(duì)所有屬于這個(gè)區(qū)域的移動(dòng)終端，我們只需要做一次迭代仿真運(yùn)算就相當(dāng)于對(duì)它們?nèi)窟M(jìn)行了仿真運(yùn)算。這樣一來(lái)，仿真的速度應(yīng)該就能成倍甚至是更大程度地提高！根據(jù)這個(gè)假設(shè)的思路去做優(yōu)化，優(yōu)化的就不再是算法本身。應(yīng)該說(shuō)，這種優(yōu)化的實(shí)質(zhì)只是一種近似估算；但對(duì)于“優(yōu)化”而言，只要能真正提高“速度”的優(yōu)化方法，就是好方法！ 當(dāng)然，不論它如何富有創(chuàng)新意味，它僅僅只是一個(gè)假設(shè)。任何科學(xué)的假設(shè)（設(shè)想）提出固然異常重要，但同樣重要的還有針對(duì)它的實(shí)踐論證。在我們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為了進(jìn)一步提高效率，我們選用了Ad NS平臺(tái)的2D模式的升級(jí)版本軟件：微波通訊仿真軟件Impulse Response Simulator（簡(jiǎn)稱IRS）。這個(gè)軟件能夠根據(jù)對(duì)通信信道脈沖響應(yīng)的研究而描繪出通信信道的穩(wěn)定性特征曲線。而我們要利用的，則是它在做完無(wú)線仿真計(jì)算后生成的一個(gè)有關(guān)沖激響應(yīng)的文件（），這個(gè)文件由一系列的坐標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的延時(shí)抖動(dòng)（dispersion of the delay）組成，我們要做的最簡(jiǎn)單的也是最主要的工作，就是從這個(gè)文件中提取出一組延時(shí)數(shù)據(jù)生成一個(gè)新的數(shù)組（array），借用MATLAB等軟件讀取之后，再對(duì)其進(jìn)行一系列的統(tǒng)計(jì)和分析。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)論證中，我們首先選用了普瓦捷大學(xué)校園作為應(yīng)用模擬腳本。先后設(shè)置了十個(gè)信號(hào)發(fā)射(emission)點(diǎn)和6個(gè)目標(biāo)(destination)信號(hào)群(待測(cè)區(qū)域)，每次先固定一個(gè)發(fā)射點(diǎn)，然后分別對(duì)應(yīng)6個(gè)待測(cè)區(qū)域（正方形），并且將每個(gè)區(qū)域的面積分別從4平方米增加到40平方米，一個(gè)信號(hào)能得到6組數(shù)據(jù)。這樣我們就有了60組數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。所有的數(shù)據(jù)都是在統(tǒng)一的工作頻率、統(tǒng)一的折射、衍射次數(shù)、統(tǒng)一的工作海拔高度，以及統(tǒng)一的目標(biāo)終端排列密度等等的情況下獲得的。然后我們對(duì)它們進(jìn)行群組統(tǒng)計(jì)。不但確保了統(tǒng)計(jì)分析的涵蓋性和科學(xué)性，更確保了我們最看重的精確性。要平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)一次仿真，一般包括下面三個(gè)部分：參數(shù)設(shè)置等前期準(zhǔn)備：包括以下參數(shù)：頻率f=()，場(chǎng)景（三維仿真圖），衍射和反射的有效次數(shù)，信源和信宿的坐標(biāo)及（海撥）高度等；完整地模擬網(wǎng)絡(luò)：結(jié)果分析 ：，關(guān)于時(shí)間延遲的，實(shí)際是生成一個(gè)原始數(shù)據(jù)矩陣，可利用MATLAB對(duì)數(shù)據(jù)獲取較便利的優(yōu)勢(shì)及其強(qiáng)大的矩陣數(shù)據(jù)處理能力來(lái)進(jìn)行分析處理。 1．5 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)相關(guān)參數(shù) 先介紹三個(gè)計(jì)算公式，分別是數(shù)學(xué)期望，方差（及標(biāo)準(zhǔn)方差）和標(biāo)準(zhǔn)離差率。1) 數(shù)學(xué)期望若離散型隨機(jī)變量可能取值為，其分布列為則當(dāng) （） 時(shí),稱存在數(shù)學(xué)期望,并且數(shù)學(xué)期望為 （） 離散型隨機(jī)變量的一切可能的取值與對(duì)應(yīng)的概率P(=)之積的和稱為數(shù)學(xué)期望。2) 方差 （）標(biāo)準(zhǔn)差為： （）數(shù)學(xué)上一般用E{[XE(X)]^2}來(lái)度量隨機(jī)變量X與其均值E(X)即期望的偏離程度，稱為X的方差。方差是標(biāo)準(zhǔn)差的平方3）標(biāo)準(zhǔn)離差率（離散系數(shù)）標(biāo)準(zhǔn)離差率是以相對(duì)數(shù)來(lái)衡量待決策方案的風(fēng)險(xiǎn)。標(biāo)準(zhǔn)離差率指標(biāo)的適用范圍較廣，尤其適用于期望值不同的決策方案風(fēng)險(xiǎn)程度的比較。標(biāo)準(zhǔn)離差率，是一個(gè)相對(duì)指示，它表示某資產(chǎn)每單位預(yù)期收益中所包含的風(fēng)險(xiǎn)的大小。一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)離差率越大，資產(chǎn)的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)越大；標(biāo)準(zhǔn)離差率越小，資產(chǎn)的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)越小。標(biāo)準(zhǔn)離差率指標(biāo)可以用來(lái)比較預(yù)期收益率不同的資產(chǎn)之間的風(fēng)險(xiǎn)大小。標(biāo)準(zhǔn)離差率是一個(gè)相對(duì)指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)離差率是標(biāo)準(zhǔn)離差與期望值之比。其計(jì)算公式為：標(biāo)準(zhǔn)離差率＝標(biāo)準(zhǔn)離差/期望值在課題當(dāng)中，我們的原始數(shù)據(jù)是以大量的文件形式出現(xiàn)的，這是一種后綴為“DR” 的特殊文件，里面的內(nèi)容其實(shí)就是一個(gè)矩陣。1．6 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)仿真進(jìn)行優(yōu)化的思路Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化主要是為了提高軟件的運(yùn)算速度，但是由于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的本身具有的一些特點(diǎn)，例如，臨時(shí)性，隨機(jī)性，不確定性，可變性，無(wú)固定中心等。而影響它的主要因素是路由算法。所以在這里，我們采用Dijkstra最短路徑算法。Dijkstra算法是一種典型的最短路徑算法，用于計(jì)算一個(gè)節(jié)點(diǎn)到其他所有節(jié)點(diǎn)的最短路徑。Dijkstra算法是用于計(jì)算一個(gè)節(jié)點(diǎn)到其他所有節(jié)點(diǎn)的最短路徑，其實(shí)質(zhì)就是就是減少計(jì)算的次數(shù)。其實(shí)在實(shí)際過(guò)程中我們要算成千上萬(wàn)次，這樣是非常精確的。那是否存在既減少運(yùn)算次數(shù)又保證運(yùn)算的準(zhǔn)確率呢？因此在該過(guò)程中，我們假設(shè)存在一個(gè)相對(duì)均勻的或者說(shuō)穩(wěn)定的空間區(qū)域（即均穩(wěn)空間），能夠使我們?cè)诜抡嫖⒉ㄍㄓ崟r(shí)，針對(duì)所有屬于這個(gè)區(qū)域的移動(dòng)終端，我們只需要做一次迭代仿真運(yùn)算就相當(dāng)于對(duì)它們?nèi)窟M(jìn)行了仿真運(yùn)算。這樣一來(lái)，仿真的速度就成倍甚至是更大程度地提高了。接下來(lái)我們需要驗(yàn)證的是這個(gè)均穩(wěn)空間的存在。從DR文件中調(diào)出矩陣第三列，求出平均延遲、方差以及均方差，進(jìn)而求出離散系數(shù)，Ratio比值(離散系數(shù)) =均方差/平均延遲。假設(shè)，信源通過(guò)四次反射，一次衍射到達(dá)信宿的，接受區(qū)域面積10m2,，對(duì)應(yīng)的接受區(qū)域有125個(gè)點(diǎn)，用圖表的形式表示出個(gè)范圍所占的個(gè)數(shù)既信息還原率，通過(guò)信息還原率和離散系數(shù)確定這條曲線，來(lái)確定穩(wěn)定區(qū)間的最大面積。2．1 WLAN的基本概念和技術(shù)要求隨著Internet應(yīng)用的迅猛發(fā)展，便攜機(jī)、PDA(Personal Data Assistant)等移動(dòng)智能終端的使用日益增長(zhǎng)，給廣大用戶提供了諸多便利（隨時(shí)隨處自由接入Internet、能享受更多的業(yè)務(wù)、安全且有保障的網(wǎng)絡(luò)），成為發(fā)展的必然。在接入速率和適應(yīng)環(huán)境上與3G技術(shù)互為補(bǔ)充的WLAN(Wireless Local Area Network) 即無(wú)線局域網(wǎng)迅猛發(fā)展，成為新一代告訴無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)WLAN是指應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)將計(jì)算機(jī)設(shè)備互聯(lián)起來(lái)，構(gòu)成可以互相通信和實(shí)現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系。無(wú)線局域網(wǎng)本質(zhì)的特點(diǎn)是不再使用通信電纜將計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，而是通過(guò)無(wú)線的方式連接，從而使網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和終端的移動(dòng)更加靈活。 由于無(wú)線局域網(wǎng)需要支持高速、突發(fā)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在室內(nèi)使用還需要解決多徑衰落以及各子網(wǎng)間串?dāng)_等問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，無(wú)線局域網(wǎng)必須實(shí)現(xiàn)以下技術(shù)要求： （1）可靠性：無(wú)線局域網(wǎng)的系統(tǒng)分組丟失率應(yīng)該低于105，誤碼率應(yīng)該低于108。 （2）兼容性：對(duì)于室內(nèi)使用的無(wú)線局域網(wǎng)，應(yīng)盡可能使其跟現(xiàn)有的有線局域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)軟件上相互兼容。 （3）數(shù)據(jù)速率：為了滿足局域網(wǎng)業(yè)務(wù)量的需要，無(wú)線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)該在1Mbps以上。 （4）通信保密：由于數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線介質(zhì)在空中傳播，無(wú)線局域網(wǎng)必須在不同層次采取有效的措施以提高通信保密和數(shù)據(jù)安全性能。 （5）移動(dòng)性：支持全移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或半移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。 （6）節(jié)能管理：當(dāng)無(wú)數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)使站點(diǎn)機(jī)處于休眠狀態(tài)，當(dāng)有數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)再激活，從而達(dá)到節(jié)省電力消耗的目的。 （7）小型化、低價(jià)格：這是無(wú)線局域網(wǎng)得以普及的關(guān)鍵。 （8）電磁環(huán)境：無(wú)線局域網(wǎng)應(yīng)考慮電磁對(duì)人體和周邊環(huán)境的影響問(wèn)題。 。 ，這一波段被全球無(wú)線電法規(guī)定義為擴(kuò)頻使用波段。1999年8月，包括用一個(gè)基于SNMP的MIB來(lái)取代原來(lái)基于OSI協(xié)議的MIB。另外還增加了兩項(xiàng)內(nèi)容：，它擴(kuò)充了標(biāo)準(zhǔn)的物理層，頻帶為5GHz,采用QFSK調(diào)制方式，傳輸速率為6Mb/s——54Mb/s。它采用正交頻分復(fù)用（OFDM）的獨(dú)特?cái)U(kuò)展擴(kuò)頻技術(shù)，可提供25Mbps的無(wú)線ATM街口和10Mbps的以太無(wú)線幀結(jié)構(gòu)接口，并支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)。這樣的速率完全能滿足室內(nèi)、室外的各種應(yīng)用場(chǎng)合。但是，采用該標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品目前還沒(méi)有進(jìn)入市場(chǎng)。，（CCK）調(diào)制方式。該標(biāo)準(zhǔn)可提供11Mb/s的數(shù)據(jù)速率，大約是原有IEEE標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線LAN速度的5倍，在11Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率之間自動(dòng)切換。它從根本上改變WLAN設(shè)計(jì)和應(yīng)用現(xiàn)狀，擴(kuò)大了WLAN的應(yīng)用領(lǐng)域?，F(xiàn)在。而本課題研究的Ad ,，故而在運(yùn)用Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)時(shí)候。第三章MATLAB的基本知識(shí)與應(yīng)用3．1 MATLAB的概述MATLAB 是一種用于算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境。它的應(yīng)用