第一篇：分布式发电和微网(外文翻译一)
XXXXX毕业设计（论文）外文翻译
原文题目：Microgrids and Distributed Generation 译文题目：分布式发电和微网
学院名称：XXXXXX 专业班级：XXXXXX学生姓名： XXXXXX
微网和分布式发电
Robert H.Lasseter, Fellow, IEEE
Abstract : Application of individual distributed generators can cause as many problems as it may solve.A better way to realize the emerging potential of distributed generation is to take a system approach which views generation and associated loads as a subsystem or a “microgrid”.The sources can operate in parallel to the grid or can operate in island, providing UPS services.The system will disconnect from the utility during large events(i.e.faults, voltage collapses), but may also intentionally disconnect when the quality of power from the grid falls below certain standards.Utilization of waste heat from the sources will increase total efficiency, making the project more financially attractive.University of Wisconsin Laboratory verification of microgrid control concepts are included.CE Database subject headings: CHP, distributed generation, intentional islanding, inverters, microgrid, power vs.frequency droop, voltage vs.reactive power droop.摘要：应用分布式发电技术造成的问题与它能解决的问题相比是一样多的。为了更好地实现分布式发电，就是将其包含的发电机组和与之关联的负载组成的系统当做子系统或微网来处理。这个微网可以并网运行或者以孤岛的方式运行，提供不间断电源。当微网发生大事件（故障、电压崩溃）或者功率因素跌落到某个标准值时，它会自动与大电网分离，从而保证大电网的稳定运行。此外利用发电时产生的余热，有利于提高整体的效率，使得项目具有更好的经济效益。美国的威斯康辛大学实验室在这方面进行了相关的实验，对微网这个概念作出了更加详细的诠释。关键词：热电联产，分布式，孤岛模式，逆变器，微网，功率与频率衰减特性，电压与无功功率的衰减特性
1.引言
随着社会经济的发展以及技术的不断改进，人们对电能的需求提出了更高的要求。由于传统的发电模式存在效率低、能耗大以及经济效益低等诸多的问题，而新兴的技术具有低排放、低经济成本、搞经济效益等优势，分布式发电在逐渐取代原来的传统模式。与此同时，分布式发电涵盖的范围非常广，这其中包括内燃机，微型燃气轮机，燃气涡轮发电机，光伏，燃料电池和风能发电。这些新技术的应用，为电网输送更加可靠、高质量的电能提供了保障。
虽然分布式发电在美国的普及程度还没有达到显着水平，然而，这种情况正在发生迅速的改变，这让我们更加要注意这种发电方式带来的与原来的配电系统不匹配的问题。滥用分布式发电造成的问题与它当初解决的问题是一样多的。一种更好开发分布式发电潜能的方式就是将包含分布式发电机和与之关联的负载的系统当做子系统或微网来处理控制。这种方法考虑到通过当地的 调度中心调度分布式发电，从而减少或消除中心调度带来的诸多不便。在大电网受到干扰时，分布式发电机以及相应的负载能够从大电网系统中分离出来独立运行，从而保证输电网的稳定运行。分布式发电以及相应的负载以孤岛模式运行与大电网统一运行具有更高的供电可靠性。正因为单个分布式发电的模式较小，这有利于利用热负荷产生的预热，可以把这一部分的热量用来发电，这样一来，分布式发电的系统的总效率又翻了一倍。
目前，大多数的微电网是以负载与分布式电源组合的形式出现的，正是因为这种形式，微电网可以以孤岛模式运行，也可以很方便地利用热负荷的余热。解决上述问题的方案都要依靠复杂的通信和控制，通过大量的现场采集工作来实现。这篇文章的目标就是阐述一种新的、不需要复杂的控制的应用控制方式——以发电机为基础，使用得“即插即用”模式的控制方式，这种模式不需要过于复杂的通信控制方式。
随着智能电力电子接口、智能的电网断开和重新同步合闸开关等技术的发展应用，在一定程度上，降低微电网的运行成本，提高小规模的分布式发电系统（装机容量10~100KW的系统）的可靠性。我们研究工作的目标是如何更好的利用由小规模分布式发电系统带来的诸多好处，比如说利用热负荷的余热、提高更高功率的电源给负载等。就目前而言，“电网”的概念是狭义的、一成不变的，微网的概念的提出吸引了那么多的人，是因为它在原来的电网的基础上发展出来的，并不是凭空捏造的，同时微电网不需要重新设计或重新建造的原来电网系统的主体框架以及它自身具有的诸多的优势得到了快速发展。
2.新兴发电技术
分布式发电技术应用有利于促进天然气技术地进一步发展。尽管在备用状态和短期运行的方式下，仍然是以柴油为燃料的系统为主，但是就目前的形式而言，人们可以更高效率地利用天然气，同时，天然气的经济成本、环境影响更适合现在的发展趋势。
在满足经济和环境的要求的前提下，活塞式发动机技术向着改善能量密度，增加燃料利用率，减少排放的目标发展。通过更好的设计和控制燃烧的过程，天然气发动机的废气排放量得到了显著的降低。技术较为先进的稀燃天然气发动机氮化物排放量可达到50ppmv的标准，这是一个巨大的改变，但要在大部分的发动机中应用，需要使用催化剂。至于效率，我们希望达到50%，但实际上，效率约为35%，就目前而言，高效率和低排放的目标尚未实现同步。
微型燃汽轮机是一项重要的新型技术。它们机械结构简单，是一个单轴设备通过空气轴承的连接，中间连接的地方不需要任何的润滑油。它们的设计结合了可靠性较高的商业飞行器辅助动力装置和低成本的汽车增压涡轮器。发电机的转子根据工作的需要会工作在不同的转速下（通常在5万-10万转之间），这种变速操作必须要有可靠的、高性能的电力电子接口连接到电气系统。世界上，许多国家成功的使用微型燃汽轮机来发电，例如：Capstone公司发明的30kw和60kw燃气轮机产品，由欧洲制造商Bowman和Turbec两家公司制造。先进的燃烧系统，使得该系统的氮氧化物排放量小于10 ppmv，同时，也大大降低了一氧化碳的排放量。然而更大规模的燃气涡轮机、活塞式发动机以及改良型的燃气轮机会排放更多的氮氧化物。微型燃气轮机能使用天然气和一些液体燃料等不同的燃料工作，它们的工作效率大概在28-30%左右。
除此之外，还有一种新型技术——燃料电池，它是通过氢气和氧气的结合产生电能，同时排放出水蒸气的原理工作的。排放出来的氮化物和二氧化碳回归大自然后，经过大自然的某种反应，可以重新生成天然气或者产生其他燃料电池需要的气体。与微型燃气轮机相比，燃料电池具有更高的效率和更低的排放，但是目前价格比较昂贵。200KW的磷酸电池已经在商业领域得到应用，与此同时，高温固体氧化物和熔融碳酸盐电池分布式电源中的应用也特别具有前景。汽车公司一直在努力改进汽油或重整其他普通燃料，使其用于低温质子交换膜的燃料电池上。如果汽车的燃料电池做到每千瓦仅花费100美元的成本，这将给汽车工业产生革命性的影响。
3.新发电技术的问题和利益
3.1 控制问题
分布式发电一个很突出的问题就是，从技术层面上来看，我们很难控制大量的微电源。比如说为了满足美国加州的国防供电需要，我们需要12万个100KW的微电源来提供电能，由此可见控制这么一个具有这么多微电源组成的系统的难度。这个系统的控制问题是很复杂的，需要大量的高精确度的传感器将各个分布电源的信息实时快速地传送到控制中心，这其中只要有一个或者若干个传感器不能正常工作，会给系统带来很大的误差影响甚至会造成系统的崩溃。控制分布式电源最好的方式就是当某个区域发生事故时，我们希望只动作该区域的分布式电源，通过降压电压、降频等措施实现这个区域的分布式电源的孤岛运行，这样不会影响到整个系统的稳定性，同时也大大解决了复杂的控制方式。下一代的技术会运用本区域的电信息，一旦该区域发生事故时，就将其从大电网中切除出来，同时通过控制该区域的分布式电源的频率、电压等来实现事故的消除。
虽然一些新兴的控制技术非常的有效，但是传统的电力系统长期摸索过程中得出的参考资料也是不可忽视的。一些电力系统的关键性概念也同样适用分布式发电。例如，应用在大型公用发电机的功率、频率调节特性和电压的控制特性也可以应用在小型的分布式发电系统。从信息通讯的角度来看，只有稳定的功率和电压才能被调用去优化功率潮流。
与不同的发电方式相比，该地区的分布式发电方式可以让燃料汽油的使用效率保持在28-30%范围。由于缺乏大型的转子，DG可能无法满足较大的瞬时的功率需求。在控制燃料电池时,我们要对燃料电池中的氢气进行隔离操作，同时，产生的水蒸也会影响到这个笑系统对负载的跟踪。氮氧化物和二氧化碳排放。由于微型燃气轮机和燃料电池对控制信号的响应很慢并且惯性很小，因此它们在孤岛模式下运行时，要有一些储能设备来提供它们最初所需要的能量。储能形式多种多样：有超级电容器、飞轮储能、蓄电池等。CERTS（电力可靠性技术解决方案）通过装设在每个电源直流母线上的直流储能来保证最高的可靠性。在这种情况下，即使其中一个子电源发生故障从电网中分离出来，也能保证它所带的负载的正常工作。但是，如果微网中存在一个单独的交流储能装置的话，情况就不一样了。
3.2 运行和投资
从经济效益问题上来说，我们更加愿意投资较大规模的分布式电源。对于一个微电源来说，它们之间的互联保护的费用比整个系统所花费的费用的50%还要多。由于保护的费用是基本确定的，规模是微电源的3-5倍的DG单元的连接成本相对于微电源是大大减少了。微网的概念就是在公网的接口后面连接多个微电源，这样微网就有了和大型DG单元同样的费用优势。
使用DG可以减少发电机与负载之间的连接的距离，这有助于改善无功功率的供应、增强电压分布特性、减少损耗以及增强利用废热的效率，同时还降低了建立新传输线和大规模发电系统的大笔投资。
使用分布式发电可以大大降低电力系统在输配电过程中产生的损耗，这个是微电源的一个很重要的优势。以葡萄牙为例，在传输过程中，产生损耗大约占总的传输的电能的1.8%到2%，就
1999年这一年的时间内，葡萄牙在低压传输过程中产生的损耗大约为18TWh。如果通过分布式发电，至少可以实现在原来的基础上每年减少损耗216GWh，同时发达国家还会征收产生的大量的二氧化碳的费用，损耗的减少也降低了排放二氧化碳的费用。这样，使用微网发电可以减少欧洲电力系统在输电和配电过程中产生的总损耗的2-4%的损耗，这也有助于减少欧洲每年2千万吨的二氧化碳排放量。
3.3 热电联产方式
冷热电联产是一个综合的能量利用系统，这个系统会从天然气这样的能源中释放出电能和有用的热能。由于电能比热能更容易传输，因此靠近热负载侧产生的热能比靠近负载侧产生的热能更容易被回收利用。
大部分现有的集中式或分布式的发电厂，从燃料转换为电能的效率范围大致是28-32%，这就意味着提供给发电机的的一次能源大约占70%。为了减少能量的损耗，提高发电厂把能源转换为电能的效率，这就要求我们利用废热发电。
联合发电技术能够使在百兆瓦级别的发电机的发电效率接近60%。另一方面，如果将中低效率（28-32%）的发电机产生的废热收集并通过热交换器、吸收式冷水机和除湿器，从整体上，可以使燃料到有效能的效率提高到80%以上。目前，Capstone公司出售一种利用废热来加热水的60kW的微型涡轮机，这个系统从燃料到有效能的效率就高达90%。
新兴的发电技术可以将发电机安置在靠近热负荷附近。尽管单个产热单元的规模较小，但是它在匹配热量要求方面却提供了极大的灵活性。通过最经济的结合余热生产发电机和非余热生产发电机，可以构建一个理想的系统，使电能和热能得到优化利用。举一个极端的例子来说，燃料电池可以放在医院的每个楼层，来满足每个楼层的热水需求并为楼层的负载提供电力。
3.4 电源管理的可靠性
由于是分布式管理控制，分布式发电（简称DG）有利于提高电能质量和系统的可靠性。如果分布式发电机能够在瞬态条件下运行，即使配电系统运行不稳定时，电网的可靠性也是可以得到保证的。此外，自启动功能可以最大限度地减少停机时间并且有助于缩短分布式系统的重新投入运行过程。
采用冗余并联运行，如果一个网格出现故障，微网可以继续运行在孤岛模式。执行关键任务的电气设备可以通过中断得到保障，同时，二次侧的备用电源也可以降低或消除事故带来的影响。
在大多数情况下，小型发电机是构造能源管理系统的一部分。采用资源全球优化方式，DG（分布式发电）输出的能量将更符合成本效益。通过调节峰值、合理的余热管理，集中负荷管理，对燃料合适的选择，系统可以得到最大程度的优化。微网的成功范例提供了解决电源管理问题的一个通用平台。
从发电的安全性方面考虑，多个小型发电机比起一个大电机更加的安全可靠，而且小型发电机自动负载性能更好，同时还有助于避免使用单一发电机带来的待机能源消耗的费用。一个微网拥有多重的分布式发电机不太可能会出现故障，尤其在具备备用发电机的情况下，出现故障的可能就更加的小了。
4.微电网概念
CERTS微电网有两个关键组件，静态开关和微源。静态开关能够自动形成一个安全网保护微
网免受故障的干扰，包括IEEE1547故障或者电能质量下降的故障。形成安全网后，微电网不需要在跳闸之后重新同步连接。这种同步是通过利用孤岛微网和电网之间的频率差，保证一个短暂的自由运作，而无需匹配连接点的频率和相位角。每个微电源可以使用功率与频率特性控制器来平衡微电网的功率。降频的特性为设备在微电网的频率与电网不同时重连连接提供了方便。
微网的基本架构如图1所示，由一组径向的反馈线组成，这可能是分布式系统或者建筑物的电气系统的一部分，其中，有多个设备连接的节点称为公共耦合点。有些反馈线（反馈线A-C）上面带有感性负载，这就需要该区域发电机给这些感性负载提供无功功率。然而，不是很重要的负载不会通过反馈线直接连接到该区域的发电机。如果反馈线A-C 安置了静态开关，可以在不到一个周期的时间里隔离电网。在图1中，在8，11，16和22处的四个微电源，仅仅用了它们所在区域的电压和电流测量值来控制运行。
图1.微电网结构图
当供电设备出现问题时，静态开关将自动打开，将其从电网侧隔离出来。非感性负载将从反馈线D上获得功率。当微网并网运行时，也可以直接给这部分非感性负载提供功率。
为了达到自知的目的，对微网的某一个部件操作，我们推荐使用“点对点”和“即插即用”的运行模式。“点对点”模式可以确保在缺少一个或者几个部件（如主控器或者中央存储单元等）时仍然能够正常工作。这也就是说，微网在缺少了任何一个部件或发电机时，仍能继续正常运行，这是因为具有N+1个电源的系统，尽管缺失一个或几个电源，仍能确保系统正常的工作。而“即插即用”模式意味着一个发电单元可以放置在电力系统的任何位置，而不用重新设计控制。“即插即用”的模型可以将发电机放置在需要热力的负载处，从而提高对废热的处理效率，减少了复杂
的热力分散系统的余热利用问题。
4.1 单元功率控制结构
在这个结构图中，每个DG调节每个连接点处的电压幅值以及控制从微电源（如图1）流出的功率。在这种结构下，如果任意点的负载增加，由于每一个单元输出的功率是恒定，所以额外的功率是由公用电网提供。这种结构很适合热电联产，因为功率的输出是根据热力需求而确定的。只有在高频的时候，进行热电联产，这才能实现废热利用的最大化。当系统的频率特性是向下的趋势，才能确保功率在这个单元内是可以控制平衡的。
4.2 反馈控制
在结构图1中，每个DG分别调节控制着点8、11、16、22处的电压幅值和功率流。在这种结构下，负载需要的额外的功率需求由公用电网提供。从侧面来看，微电网就像是一个可调度的负载，会根据负载侧的功率需求进行合理的管理分配。与此同时，系统的电流与频率是向下特性时，才能确保了系统功率的平衡。
4.3 混合控制方式
在这种结构下，有的分布式发电系统会根据系统负载需要调节输出功率，有的则会调节功率的流向。每一个DG单元都可以根据需要不同，既可以控制功率的输出也可以控制功率的流向。这种结构可以兼顾两者的优点：一些DG单元在频率最高时运行利用废热；另一些DG单元则使当微网的负载条件变化时，通过调节控制来保持公用网的潮流恒定。
5.微电源的控制
对微电源的控制，我们需要注意：新的电源投入系统时，不能改变已有设备，但是设置点可以独立选取，这样微网可以迅速地连接或退出大电网，同时，有功和无功功率也可以独立控制以满足负荷的动态波动。
每个微电源控制器并不需要负载、静态开关或其他电源的电量信息时，就可以自动有效根据系统的变化发生相应的变化。基本控制器采用功率和电压反馈控制，并实时采集有功功率、无功功率、频率以及交流电压等信息，根据电压、相角和频率特性，给逆变器端发出给定幅值和相位的电压信号进行控制。如果将逆变器看做一个电压源串联一个阻抗的话，则有功功率与逆变器输出电压的相位成正比，而无功功率与电压的幅值成正比。
5.1 电压-无功功率下垂控制
微网中的微电源并不能控制整个系统的功率因数，以及调节电压可以保证系统的可靠性和稳定性。没有当地的电压的调节控制，加入过多的微电源可能会造成电压的振荡、产生过多的穿越功率。此外，电压控制必须确保在电源之间没有大量的环流。如果电压的设置点稍有误差，环流就可能超出微电源的正常的等级。在这样的情况下，需要一个电压—无功功率下垂控制器，如果微电源发出过多的容性无功，我们需要减少电压控制的设置点数目；相反的，如果发出过多的感性无功，则需要增加设置点。
5.2 有功功率-频率下垂控制
当微网与大电网相连时，根据用户的不同情况，负载可以从大电网和微网同时获取功率。如
果大电网发生电压下降、停电等故障中断时，根据IEEE1547协议，微网将自动从大电网脱离出来。
当调节输出功率时，每个电源输出的功率在P，ω平面上都呈现斜率为负的线性下降的趋势，其中P是输出功率，ω是每秒以弧度为单位的频率。图2显示的是当频率下降一个给某个给定值时P，ω特性曲线，此外，图上的虚线还呈现了当输出功率从零变化到最大值的特性曲线。图2还表示出了把PO1和PO2作为功率设定值时的特性曲线。
图2.功率、频率下垂特性
这就是每个源在系统频率下连接到电网时注入系统的发电量。如果由电网输入功率时的系统转移到离网运行，则发电机需要增加功率来平衡离网运行部分减少的功率，此时，这个新的运行点将以低于额定频率运行。在这种情况下，两个源都会增加其输出功率直到单元2达到其功率最大值点时才会停止继续增加功率。如果由输出功率到电网时的系统转移到离网运行，那么新的频率值将更高，相应两个源的输出功率更低，直单元1达到其功率零点。
图2所示的特性是系统稳定状态时的特性。他们运行在各自的功率范围内时其斜率基本是保持不变的。只要一达到极限值事，该斜线就变成垂直了。下降值就是稳态点被限制停止的点，但在动态运行时轨迹将偏离该特性曲线。
6.威斯康星大学建立的微网
威斯康星大学的试验性微网验证了微电网在现实生活中应用的可行性。微网的布局如图3所示:
图3.威斯康星大学微电网电路
他们建立的微网包括两个电源，五套三相负载，以及一个静态开关来实现与电网的连接。在源之间架设将近100码的电缆，是为了更好地采集反馈线上的电压降，而逆变器的控制端口连接上了一个数字信号处理器（DSP）。该控制是在DSP中通过数字化方式实现控制的，然后驱动逆变器的动作。本地反馈线上的电流测量值主要用来计算无功功率Q、有功功率P，因此测量单元注入电流值是很重要的。
7.实例研究
本节将展示一些在威斯康星大学微电网试验获得的成果。图3所示的是两个测试中都使用的元件布局。负载L2一直保持断开的情况下，每个负载获得为0.3 PU，总负载为1.2 PU，所有的单元的功率变化的范围从0（空闲）到0.8 PU（功率最大值=15千瓦）。这些结果直接在DSP的内存中只能用-1，+1。了确保可以测量少部分的超调量，相应的最大功率值应设置在0.8 PU。
图4表示两个单元在调节输出功率时系统转换为离网运行时功频特性曲线。
图4.对威斯康星大学设计的微电网的稳定性测试
当连接到电网（稳定状态A点）时，系统为输入功率状态。B点表示在离网运行的稳定状态下，两个单元都向总负载提供补偿。当单元1提供负荷所需的功率时，单元2则处在输出功率最大的状态。图5显示了两个单元在这个测试中的实际功率变化曲线。当单元2的有功功率超调量达到最大时，就会退出对发电机的控制，然后单元1会增加功率输出来满足负载的需求。在控制时我们一般不使用反馈线上的电流值。在电压的大小保持不变的情况下，当发生事故时，两台机器的频率会随之下降。
8.结论
关于微网的研究工作进展得很顺利。威斯康星州的示范性分布式发电表明了分布式发电的局部控制的有效性，从而减少或消除了中心调度的需要。在出现扰动时，发电机和相应的负载可以从分布式系统中分离出来，以便在不伤害输电网的完整性的情况下使微网的负载不受扰动（从而保持高水准的服务）。在故障状态下，发电机和负载的离网运行比整个电力系统运行具有更高的可靠性。新兴的发电技术考虑到了对热负载余热的利用，所以要求发电机被放置在最优的位置。这样的应用可以增加整个系统一倍以上的效率。在加州能源委员会的支持下，完整规模微网的设计和建造取得了进步。微电网将会在美国电气和电力站进行建造和测试，这个测试站包括三个逆变器的60KW的微电源。
图5.在2500ms/div的转速下，发电机一、二的无功、有功功率、频率以及电压的幅值变化
9.鸣谢
这项工作由加州能源委员会（150-99-003），电力系统工程师研究中心和美国能源部支持。
10.参考文献
[1]Lasseter, R.H., A Akhil, C.Marnay, J Stephens, J Dagle, R Guttromson, A.Meliopoulous, R Yinger, and J.Eto(2002a).“The CERTS Microgrid Concept,” White paper for Transmission Reliability Program, Office of Power Technologies, U.S.Department of Energy, April 2002.[2]Lasseter, R.(2002b).” Microgrids,” IEEE PES Winter Meeting, January 2002.[3]Lopes, J.A.Pecas , J.Tomé Saraiva , N.Hatziargyriou , N.Jenkins(2003).“Management of Microgrids” JIEE Conference 2003, Bilbao, 28-29 October 2003.[4]Marnay, C.and O.Bailey(2004).“The CERTS Microgrid and the Future of the Macrogrid.“ LBNL-55281.August 2004.[5]Venkataramanan, G., Illindala, M.S., Houle, C.,Lasseter, R.H.(2002).Hardware Development of aLaboratory-Scale Microgrid Phase 1: Single Inverter in Island Mode Operation.NREL Report No.SR-560-32527 Golden, CO: National Renewable Energy Laboratory.[6]Williams, Colleen(2003).“CHP Systems,” Distributed Energy, March/April 2004, pp.57-59.[7]Zang, H., M.Chandorkar, G.Venkataramanan(2003).“Development of Static Switchgear for Utility Interconnection in a Microgrid.” Power and Energy Systems PES, Feb.24-26, 2003, Palm Springs, CA.
第二篇：局域网外文翻译(一)
外 文 翻 译
论文题目 ： 姓学班年专学名 ： 号 ： 级 ： 级 ： 业 ： 院 ：
大型企业网络的设计与规划
贾龙飞 201120210230 1122102班 2011级 网络工程 软件学院 王志波（讲师）二〇一五 年 四 月 指导教师 ： 完成时间 ：
目录
1.COMPUTER NETWORKS............................................3 DATE COMMUNICATIONS..........................................3 2.ARCHITECTURE OF COMPUTER NETWORKS............................4 1.The OSI Reference Model....................................4 2.The TCP/IP Reference Model.................................4 3.WIDE AREA NETWORK............................................5 1.CIRCUIT SWITCHED NETWORKS..................................5 2．LEASED LINE NETWORKS......................................6 3.PACKET SWITCHING NETWORKS..................................6 4.LOCAL AREA NETWORK...........................................7 1.Topology...................................................7 2.Transmission media.........................................7 3.Medium access control methods.............................7 1.计算机网络...................................................9 数据通信.....................................................9 2.计算机网络的体系结构.........................................9 1.OSI参考模型..............................................10 2.TCP/IP参考模型...........................................10 3.广域网......................................................10 1.电路交换网................................................11 2.专线网....................................................11 3.分组交换网................................................11 4.局域网......................................................12 1.拓扑结构..................................................12 2.传输媒体..................................................12 3.媒体访问控制方法..........................................12
1.COMPUTER NETWORKS DATE COMMUNICATIONS The end equipment which either generates the digital information for transmission or uses the received digital data can be computer ,printers ,keyboards, CRTs, and so on.This equipment generally manipulates digital information internally in word units—all the bits that make up a word in a particular piece of equipment are transferred in parallel.Digital data, when transmitted, are in serial form.Parallel transmission of an 8-bit word require eight pairs of transmission lines—not at all cost-effective.Data terminal(DTE)is a general phrase encompassing all of the circuitry necessary to perform parallel-to-serial and serial-to-parallel conversions for transmission and reception respectively and for data link management.The UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)
and
USART
(Universal Asynchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)are the devices that perform the parallel-to-serial and serial-to-parallel conversions.The primary DTE includes a line control unit(LCU or LinCo)which controls the flow of information in a multipoint data link system.A station controller(STACO)is the corresponding that belonged to the subscriber in a data link system.Between the DTEs, starting with the modems, was communications equipment owned and maintained by Telco property.Data communications equipment(DCE)accepts the serial data stream from the DTE and converts it to some form of analog signal suitable for transmission on voice-grade lined.At the receive end, the DCE performs the reverse function of converting the received analog signal to a serial digital data stream.The simplest form of DCE is a modem(modulator/demodulator)or data set.At the transmit end, the modem can be considered a form of digital-to-analog converter, while at the receive end, it can considered a form of analog-to-digital converter.The most common of modulation by modems are frequency shift keying(FSK), phase shift keying(PSK), and quadrature amplitude modulation(QAM).This is a typically data transmission mode using the analog telephone lines.If you transmit data by digital channel(sometimes it is called “Digital T-carrier”), a pulse Code Modulation(PCM)equipment must be used.A microwave transmission system can also be used for the data communication.Finally, you can use the satellite communication system for data transmission.If the cables and signal levels used to interconnect the DTE and DCE were left unregulated, the variations generated would probably be proportional to the number of manufacturers.Electronics industries Association(EIA),an organization of manufactures with establishing the DTE and modem.This is a 25-pincable whose pins have designated functions and specified signal levels.The RS-232C is anticipated to be replaced by an update standard.2.ARCHITECTURE OF COMPUTER NETWORKS Computer network is a complex consisting of two or more conned computing units, it is used for the purpose of data communication and resource resource sharing.Design of a network and its logical structure should comply with a set of design principles, including the organization of functions and the description of data formats and procedure.This is the network architecture and so called as a set of layers and protocols, because the architecture is a layer-based.In the next two sections we will discuss two important network architectures, the OSI reference model and the TCP/IP reference model.1.The OSI Reference Model The OSI model is shown in Fig.14-2(minus the physical medium).This model is based on a proposal developed by the International Standards Organizations(OSI)as the first step toward international standardization of the protocols used in the various layers.The model is called the ISO OSI(Open System Interconnection)Reference Model because it deals with connecting open systems--that is, systems that are open for communication with other systems, We will usually just call it the OSI model for short.The OSI model has seven has seven layers.Note that the OSI model itself is not a network architecture because it does not specify the exact services and protocols to be used in each layer.It just tells what each layer should do.However , However, ISO has also produced standards for all the layers, although these are not part of the reference model itself.Each one has been published as a separate international standard.2.The TCP/IP Reference Model
The TCP/IP reference model is an early transport protocol which was designed by the US Department of Defence(DOD)around in 1978.It is often claimed that it gave rise the OSI “connectionless” mode of operation.TCP/IP is still used
extensively and is called as a industrial standard of internet work in fact, TCP/IP has two parts: TCP and IP.TCP means it is on the transport layer and IP means it is on the network layer separately.1.There are two end-to-end protocols in the transport layer, one of which is TCP(Transmission Control Protocol), another is UDP(User Datagram Protocol).TCP is a connection-oriented protocol that allows a byte stream originating on one machine to be delivered without error on any other machine in the internet.UDP is an unreliable, connectionless protocol for application that do not want TCP’s sequencing of flows control flow control and wish to provide their own.2.The network layer defines an official packet format and protocol called IP(Internet protocol).The job of the network layer is to deliver IP packets where they are supposed to go.The TCP/IP Reference Model is shown in Fig.14.3.On top of the transport layer is the application layer, It contains all the higher-level protocols.The early ones included virtual terminal(TELNET), file transfer(FTP), electronic mail(SMTP)and domain name service(DNS).3.WIDE AREA NETWORK A wide area network, or WAN, spans a large geographical area, often a country or continent.It contains a collection of machines intended for running user(i.e., application)programs.We will follow traditional usage and call these machines hosts.By a communication subnet, or just subnet for short.The job of the subnet is to carry messages from host to host, just as the telephone system carries words from speaker to listener.By separating the pure communication aspects of the network(the subnet)from the application aspects(the hosts), the complete network design is greatly simplified.Relation between hosts and the subnet is shown in Fig.14-4.One of many methods that can be used to categorize wide area networks is with respect to the flow of information on a transmission facility.If we use this method to categorize wide area networks, we can group them into three basic types: circuit switched, leased line and packet switched.1.CIRCUIT SWITCHED NETWORKS The most popular type of network and the one almost all readers use on a daily basis is a circuit switched network.The public switched telephone network, however，is not limited to the telephone company, By purchasing appropriate switching equipment, any organization can construct their own internal circuit switched network and, if desired, provide one or more interfaces to the public switched network to allow voice and data transmission to flow between the public network and their private internal network
2．LEASED LINE NETWORKS This is a dedicated network connected by leased lines.Leased line is a communications line reserved for the exclusive use of a leasing customer without inter-exchange switching arrangements.Leased or private lines are dedicated to the user.This advantage is that the terminal or computer is a always physically connected to the line.Very short response times are met with service.3.PACKET SWITCHING NETWORKS A packet network is constructed through the use of equipment that assembles and disassembles packets, equipment that routes packet, and transmission facilities used to route packets from the originator to the destination device.Some types of data terminal equipment(DTE)can create their own packets, while other types of DTE require the conversion of their protocol into packets through the use of a packet assembler / disassemble(PAD).Packets are routed through the network by packet switches.Packet switches examine the destination of packets as they flow through the network and transfer the packets onto trunks interconnecting switches based upon the packet destination destination and network activity.Many older pubic networks follow a standard called X.25.It was developed during 1970s by CCITT to provide an interface between public packet-switched network and their customers.CCITT Recommendation X.25 controls the access from a packet mode DTE, such as a terminal device or computer system capable of forming packets, to the DCE at a packet mode.CCITT Recommendation X.28 controls the interface between non-packet mode devices that cannot interface between the PAD and the host computer.CCITT Recommendation X.3 specifies the parameter settings on the PAD and X.75 specifies the interface between packet network.4.LOCAL AREA NETWORK Local area data network , normally referred to simply as local area network or LANs, are used to interconnect distributed communities of computer-based DTEs located within a building or localized group of building.For example, a LAN may be used to interconnect workstations distributed around offices within a single building or a group of buildings such as a university campus.Alternatively, it may be complex.Since all the equipment is located within a single establishment, however, LANs are normally installed and maintained by the organization.Hence they are also referred to as private data networks.The main difference between a communication path established using a LAN and a connection made through a public data network is that a LAN normally offers much higher date transmission rates because of the relatively short physical separations involved.In the context of the ISO Reference Model for OSI, however, this difference manifests itself only at the lower network dependent layers.In many instances the higher protocol layers in the reference model are the same for both types of network.Before describing the structure and operation of the different types of LAN, it is perhaps helpful to first identify some of the selection issues that must be considered.It should be stressed that this is only a summary;there are also many possible links between the tips of the branches associated with the figure.1.Topology Most wide area networks, such as the PSTN, use a mesh(sometimes referred to as a network)topology.With LANs, however, the limited physical separation of the subscriber DTEs allows simpler topologies to be used.The four topologies in common use are star, bus ,ring and hub.The most widespread topology for LANs designed to function as data communication subnetworks for the interconnection of local computer-based equipment is the hub topology, which is a variation a variation of the bus and ring.Sometimes it is called hub/tree topology.2.Transmission media Twisted pair, coaxial cable and optical fiber are the three main type of transmission medium used for LANs.3.Medium access control methods
Two techniques have been adopted for use of the medium access control in the LANs.They are carrier-sense-multiple-access with collision detection(CSMA/CD), for bus network topologies, and control token, for use with either bus or ring networks.CSMA/CD is used to control multiple-access networks.Each on the network “listens” before attempting to send a message, waiting for the “traffic” to clear.If two stations try to sent their messages at exactly the same time, a “collision” is detected, and both stations are required to “step back” and try later.Control token is another way of controlling access to a shared transmission medium that is by the use of a control(permission)token.This token is passed form one DTE to another according to a defined set of rules understood and adhered to by all DTEs connected to the medium.ADTE may only transmit a frame when it is in possession of the token and, after it has transmitted the frame, it passed the token on to allow another DTE to access the transmission medium.1．计算机网络
数据通信
端设备可以是计算机、打印机、键盘、CRT等，它们可以产生要发送的数字信息，也可使用所接收的数字数据。这种设备通常在内部以字为单位处理数字信息——在一个实际设备中构成一个字的所有位是并行传递的。数字数据在发送一个8对传输线，这是不经济的。那些在发送、接收数据分别完成并-串和串-并转换并进行数据链路管理的所有电路，一般称为数据终端设备（DTE）。UART（通用异步接收/发送器）和USART（通用同步/异步接收/发送器）是实现并-串和串-并转换的设备。主DTE包括控制多点数据链路系统中信息流的线路控制部件（LCU或LinCo）。从设备一方的相应设备是工作站控制器（STACO）。如果DTE有与LCU相关的软件，则称为前端处理机（FEP）。同时，DTE也是数据链路系统中属于用户的最后一个设备。在两个DTE之间，先是调制解调器，接着是属于并有电话公司维护的通信设备。最近的调整结果是调制解调器已不属于电话公司独家管理的设备了。
数据通信设备（DCE）从DTE接收串行数据流，并将其转化成适合在话音线路上发送的某种模拟信号形式。在接收端，DCE完成相反的功能，把接收到的模拟信号转换成串行数字数据流。最简单的DCE是调制解调器或数传机。在发送端，调制解调器可以视为一种数/模转换器，而在接收端则可视为一种模/数转换器。调制解调器最常用的几种调制方式是移频键控（FSK）、移相键控（PSK）和正交调幅（QAM）。这是一种典型的使用模拟电话线路传输数据的方式。如果使用数字通信（有时称为T-载波）传输数据，则必须使用脉码调制（PCM）设备。也可以用微波传输系统进行的数据通信，当然还可以用卫星通信系统去传输数据。
如果链接DTE和DCE的电缆和信号电平都是未调整的，则所产生的偏差就是可能与生产厂家的数量成正比。电子工业协会（EIA）（由关心建立行业标准的厂家组成的组织）同意将RS-232C作为DTE和调制解调器间的标准接口。它是一个25针电缆，每一针都规定了功能及信号电平，预计RS-232C将被修订的标准所取代。
2．计算机网络的体系结构
计算机网络是由两个或多个计算机设备互连而成的一种复合系统，用于数据通信和资源共享。网络设计及逻辑结构应该遵循一套设计原则，包括功能的组织与数据格式和过程的描述，这就是网络的体系结构。由于这种体系结构是分层次 的，故又称为一组层次和协议。
下面两节将讨论两个重要的网络体系结构，即OSI参考模型和TCP/IP参考模型。
1．OSI参考模型
OSI模型如图14-2所示（物理介质未画出）。这一模型是基于国际标准化组织（ISO）提出的一个建议，作为用于各层次的国际标准协议的第一步。该模型也称为ISO开放系统互连参考模型，因为它涉及开放系统的互连，即于其他系统的通信是开放的，通常简称为OSI模型。
OSI模型有7层。应该注意的是，OSI模型本身并不是一种网络体系结构，因为它不具体规定每一层所使用的确切的服务和协议。它只是说明每一层应该做什么。然而，ISO还是对各层制定出了标准，尽管这些标准不是参考模型本身的一部分。每一层都作为一个单独的国际标准来颁布。
2．TCP/IP参考模型
TCP/IP参考模型是美国国防部大约于1978年设计的一种早期的运输协议。该协议通常被视为OSI无连接工作方式的源头。TCP/IP仍在广泛的使用，并且被称为互联网事实上的行业标准。
TCP/IP有两部分：TCP和IP。TCP表明是处于运输层，IP意为是网络层。（1）运输层有两个端到端协议，其中之一是传输协议（TCP），另一个是用户数据报协议（UDP）。TCP是一种面向连接的协议，它可以在互联网上无差错地将字节流从一台机器发送出去。UDP是一种不可靠的无连接协议，用于不希望那种TCP流控制序列，而希望只提供自身功能的场合。
（2）网络层定义了正式的分组格式及称为互联网协议的IP。该网络层的任务是将IP分组发送到指定的地方。
图14-3所示为TCP/IP参考模型。在运输层上面是应用层。应用层包括所有高层协议。早期的协议包括虚拟终IELNET、文件传送协议FTP、电子邮件（SMTP）和域名服务DNS。
3．广域网
广域网跨越地域很大，通常是一个国家或一个大陆。这种网络中汇集了运行各种用户程序（即应用程序）的计算机。本文还是沿用传统的称呼把它们叫做主
机，在一些文献里有时也称其为端系统。这些主机是通过通信子网（有时简称子网）连接起来的。子网的任务是把报文从一个主机传送到另一个主机，就像电话系统把话音从讲话人传到收听者一样。把网络（子网）的纯通信任务与主机的应用任务分开以后，整个网络的设计工作就得到很大的简化。图14-4展示了主机与通信子网之间的关系。
广域网的分类方法很多，其中一种方法是按传输设备中的信息流分类。如果使用这种方法，可将广域网分成3种基本类型：电路交换、专线和分组交换。
1．电路交换网
电路交换网是最常用的并且是几乎所有用户都要用的网络类型。然而，公用电话交换网不限于电话公司。任何单位只要购买了合适的交换设备，就可以建立自己的内部电路交换网，而且如果需要，还可配置一至多个与公用交换网互连的接口，在公用网和他们的专用内部网之间话音和数据传输。
2．专线网
这是一种通过租用线连接的专用网。租用线是由租用客户专用的一条通信线，不须进行交换机间的交换。租用或私人线路是用户专用的。专线的优点是终端或计算机一直连在租用线上，服务的响应时间极短。
3．分组交换网
分组网络是用分组装拆设备、分组路由的设备，以及将分组从源传到目的地的设备构成的。某些类型的数据终端设备DTE可以生成他们自己的分组，而其他一些DTE则要使用分组装拆器（PAD）把其协议转化成分组。分组通过分组交换机在网上传递。当分组在网上传输时，分组交换机检查分组的目的地址，并且根据该分组的目的地址和网络的实际运行情况把分组传向互连交换机的中继结点。
早期网络的许多公用网一般都遵循X。25标准，该标准是20世纪70年代由CCITT开发的，旨在为公用分组交换网与用户之间提供一个接口。
CCITT X。25建议管理从一个分组型DTE，例如从一个具有分组功能的终端设备或计算机系统，去访问一个分组结点DCE。CCITT X。28建议的管理没有分组功能的非分组设备与PAD之间的接口。CCITT X。29建议定义的是PAD与主机之间的接口。CCITT X。3建议规定了PAD上的参数设定，X。75则规定了分组网之间的接口。
4．局域网
局域数据网一般简称为局域网，用于在一幢楼内或局限在楼群范围内把分散的基于计算机数据终端设备互连在一起。例如，一个局域网可以把一幢楼里或像大学校园内各个楼里的各个办公室的工作站连在一起。另外，局域网也可以把分布在工厂或医院建筑群中的计算机设备连在一起。由于所有这些设备都是一个单位的，因此局域网一般也由这些单位负责安装和维护。于是这类局域网也叫做专用数据网。
用局域网方式建立的通信线路和通过公用数据网连接的线路两者的主要区别在于：因为局域网连接的设备之间相对来说距离较近，因而数据传输速率高的多。但是在ISO的OSI参考模型中，这两种网络是没有区别的。
在叙述几种不同类型的局域网的结构和工作之前先认识一下必须考虑的有关问题可能是很有帮助的。应该强调的是，这仅仅是一个概括，因为各分支之间还可能有很多链路。
1．拓扑结构
大多数广域网，如公共电话交换网（PSTN）就使用网状（有时称为网络）拓扑结构。而局域网，由于用户数据终端设备相距很近，可采用简单的拓扑结构。常用的有星形、总线、环形和集线器等4种拓扑结构。
应用最广的、用于本地计算机设备互连以进行数据通信的局域网拓扑结构是集线器拓扑结构。这种拓扑结构是总线和环形拓扑结构的变种。有时也称为集线器/树形拓扑结构。
2．传输媒体
双绞线、同轴电缆和光纤是局域网采用的3种主要传输媒体。
3．媒体访问控制方法
局域网中采用了两种媒体访问控制技术。他们是用于总线网络拓扑结构的带冲突检测的载波侦听多路存取（CSMA/CD）和既可用于总线又可用于环形网络的令牌控制技术。
CSMA/CD用来控制多路存取网络。网络上的每个站点在试图发送信息前先“侦听”，等待通路空闲。如果两个站点在同一时刻要发送信息，将会检测到冲突，这
两个站点必须各自“后退”一步，以后再重试。
令牌控制是另一种用令牌去控制访问共享传输媒体的方法。该令牌按所有连入媒体的DTE都知道并遵守的一套确定的规则从一个DTE传向另一个DTE。当某一DTE掌握这一令牌时，它才能传送一帧数据，而在传送完该帧之后，要将令牌释放，以便其他DTE访问该传输媒体。
第三篇：无线传感网外文翻译
无线传感网络
1、简介
无线传感器网络是由一些节点组织成的一个相互协作的网络。每个节点都具有处理能力（有一个或多个微控制器，CPU或DSP芯片），还可包括多种类类型的存储器（程序，数据和闪存），一个射频收发器（能常是用一个全方位的定向天线），电源（如电池和太阳能电池），和各种传感器、执行器。这些节点被部署在一个特定的环境中后，它们通常通过自组织的形式，实现无线通信。可以预见，由数千个甚至上万个这样的节点组成的系统将会出现，并将改变我们的生活和工作方式。
当前，无线传感器网络的部署步伐正在加快。这是很合理的期望：10-15年内，能够通过互联网访问的无线传感器网络将覆盖整个世界。这可以被视为互联网变成了一个物理网络。这一新技术令人兴奋，在许多领域都具有无限潜力，包括医疗，军事，交通，娱乐，危机管理，国土防御和智能空间等。
由于无线传感器网络是一种分布式实时系统，一个自然的问题是，有多少已有的分布式和实时系统解决方案可用于这一些新的系统？不幸的是，很少先前的成果可以应用，因此在系统的所有领域都需要新的解决方案，主要的原因是，以先前的工作为基础的假设发生了巨大变化。过去的分布式系统研究的假设是：系统是有线的，电源是无限的，非实时的，有用户界面（如屏幕和鼠标），有一组固定的资源，将系统中的节点看得很重要，并且是与位置无关的。相比之下，无线传感系统是有线的，电源也比较稀缺，实时的，使用传感器和执行器作为接口，拥有的资源也会动态改变，总体行为很重要，位置信息也很关键。许多无线传感器网络还使用了最低端的设备，这进一步的限制了对过去方案的重用。
本章概述了无线传感器网络的一些关键领域和无线传感网络的研究情况。在介绍过程中，我们使用工作中的具体例子来展示发展的状态并显示这些解决方案与分布式系统的解决方案的不同之处。特别地，我们讨论了MAC层（第2节），路由（第3节），节点定位（第4节），时钟同步（第5节），和电源管理（第6节）。为了展示这一技术的整体状况，我们又简单的讨论了两个当前的系统。在第8节中，我们做了总结。
2、MAC 介质访问控制协议（MAC）通过共用信道协调行动。最常见的解决方案是基于冲突的。一个普通的基于冲突的策略是，让一个节点传输信息来探测信道是否忙，如果不忙则传输该信息，忙则等待并且稍后再次尝试。发生冲突后，节点会等待一段随机的时间，避免再次冲突。许多无线介质访问控制协议也有休眠模式，进入休眠模式后，在一个给定的时间内，节点不再传输和接收数据包，以节省能源。还有许多以些此机制为基础的变化形式。 作者：John A.Stankovic Department of Computer Science University of Vaginal.出处：WDS'08 Proceedings of Contributed Papers, Part III, 19–23, 2008.一般来说，大多数MAC协议都是对一般情况，或者特殊通信模式和工作负荷，而进行的优化。然而，一个无线传输网络具有更多的集中的要求，包括：本地的单播和广播，通信通常是从节点到基站（sink）的（大多数通信因此是朝一个方向的），通信具有周期性和间歇性，并且作为一个主要因素必须考虑能量的消耗。一个有效的无线传感网络的MAC协议必须消耗的能量少，避免冲突，实现所需代码和内存少，能有效的为一应用程序所用，能适应不断变化的无线电频率和网络条件。
基中一个比较好的无线传感网络的MAC的例子是 B-MAC，它是高度可配置的，并且能用很少的代码量和内存量实现。它还有一个接口，允许你选择各种功能，仅当那些功能为某一应用程序特需的时候。B-MAC协议包括四个主要部部分：空闲信道评估（CCA），包重传，链路层的确认，低功耗的监听。当信道空闲时，B-MAC的CCA用一个加权的变化的样本平均值来评估背景噪音，以能更好检测有有效数据包和冲突。包重传时间是可配置的，通常从一个线性范围值中选取，而典型的其他分布式系统使用的是一个指数重传策略。对于典型的在无线传感器网络中发现的通信模式而言，这将减少延迟和工作量。B-MAC也支持一个包一个包的链路层确认机制。这样仅仅重要的包需要消耗额外的代价。低功耗监听机制用于周期性苏醒和休眠的节点中。当苏醒时，它监听一段足够长的时间来评估是否需要继续保持醒的状态，或者转回到休眠模式。该方案节约了大量的能量。许多MAC协议使用请求发送（RTS）和清除发送（CTS）的交互方式。在选定的数据包数量级比较大的网状网络中（1000字节），这个效果很好。然而，当包的大小很小时，为建立一个包的传输所需RTS-CTS开销将变得不可接受，因此，不能用RTS-CTS 策略。
最近，已出现一些支持多信道无线传感网络的的研究工作。在这些系统中，扩展MAC协议为多信道MAC协议是必要的。其中的一个协议就是MMSN[36]。这些协议必须支持像B-MAC协议样的协议的所有特征，但是也必须为每一次传输确定频率。因此，多频MAC协议分为两个阶段：信道分配和访问控制。MMSN的细节是相当复杂的，在此没有做过多的描述。另一方面，我们期望未来有更多的无线传感器网络采用多信道（频率）。MAC协议的优点包括提供了更大的包吞吐量，甚至在由竞争网络和商业设备像移动电话和微波炉引起的频谱拥挤的情况下也能传输。
3、路由
多跳路由是无线传感网络所需的关键服务。下因为如此，出现了大量的这方面原工作。互联网和移动自组网（MANET）路由技术，在无线传感器网络中，不能出色发挥。互联网路由假定具有高可靠的有线连接，因此包错误是很少的；在无线传感器网络中这点不成立。许多MANET路由解决方案依赖于相邻点间的对称的联系（例如，如果节点A可以可靠的到达节点B，则B可以到达A。这些差异使得新的解决方案的发明和部署很必要。
对于以自组形式部署的无线传感器网络，路由策略往往从发现邻居节点开始。节
点巡回发送信息（包）并且建立本立路由表。这些表包括了相邻节点的ID和位置的最少信息。这意味着节点必须先于节点发现之前，知道它们的地理信息。在这些表中的其他典型信息包括节点的剩余能量，能过这个节点的延迟，链路的质量评介。
一旦表在在，在大多数路由算法中，信息从源位置传导到目标地址，都是基于几何坐标，而不是ID。一个典型的像这样工作的路由算法就是GF(Geograpic Forwarding)。
在GF中，一个节点知晓它的位置，并且正在被路由的信息包含了目标地址。此节点然后，通过几何的距离公式，计算哪一个相邻节点与目标节点最靠近。它就将这信息传输到下一跳。在各种GF的变体中，节点也可以考虑延迟，链接的可靠性和剩余的能量。
其他重要的无线传感网络的路由范例是定向扩散[11]。该路由方案集成了路由，查询和数据汇总。此处，散发一个查询来询问对远程节点来的数据的兴趣。拥用适合于被请求的数据的节点就回复以一属性值对。此属性值对，基于梯度，向着请求者的方向延伸，它随着请求的发送和回应而建立和更新。沿着从源到目标的路径，数据可以被聚合，以减少通信量。数据也可以经过多条路径以增加路由的稳健性。
除了刚才展示的的无线传感网络路由的基本的特性外，还有许多关键问题包括： 可靠性
与唤醒/睡眠计划的整合 单播，组播和任播语义 实时 移动性 空洞 安全性和 拥塞
可靠性：由于信息要的传输要经过多跳，各个链接的高可靠性就显得得重要，否则信息传过整个网络的可能性将令人无法接受的低。为了确保链接的可靠性，使用一些指标做了许多重要的工作，像接收信号强度，基于错误的链接质量指标，包投递率等。重要的经验证据表明，包投递率是最好的度量，但是获取这一数据代价是昂贵的。实证数据也表明许多在无线传感器网络中的链接是不对称的，也就是说，节点A可以成功传递一条信息到节点B，反向的从B到A的链接可能不可用。非对称的链接是导致MANET路由算法像DSR和AODV不能很好的用于WSN的原因，因为这些协议从源向目的地发送一条询问信息，然后利用反向的路径获取确认信息。反向路径，由于WSN中的不对称性发生率很高，不太可靠。
与唤醒/睡眠的整合：为了节约能量，许多WSN将点置入睡眠状态。显然，一个醒着的节点里应当选择一个睡眠状态的节点作为它的下一跳（除非它先唤醒该节点）。
单播，组播和任播语义：正如上面提到的，在大多数情况下一个WSN将一条信息路由到一个地理的目的地。当它到达目的的，会发生什么呢？有几种可能性。首先，此信息也包括一个特定单播节点作为目标，或者语义也可能是一个最接近地理终点的节点会成为单播节点。第二，语义可能是，在一个目标地址周围区域中的所有节点都接受到这一信息，这是一区域多播。第三，在目标区域中的任何节点都接受信息，称为任播。SPEED[5]协议就支持这三种语义。也常有洪泛（多播）到整个网络的需要。存在许多高效的洪泛路由策略。
时实性：对于一些应用程序，信息必须在一定期限到达目的地。由于在WSN中存在高度不稳定性，要开发一个总是有保证的路由算法很困难。许多协议如SPEED和RAP用了一个速度的概念来将包传输进行优先次序的化分。速度是一个很好的度量标准，它联合了时间期限和一条信息必须传输的距离。
移动性：路由将会变得复杂，如果信息源和目的都在移动的话。解决方法包括更新本地相邻路由表或者确定代理接点，由它负责跟踪节点所在位置。一给定节点的代理节点也可能改变，当一个节点越来越远离它的初如位置时。
空洞：因为WSN节点传输范围有限，对于一些节点，在路由路径上，在一条信息应该经过的方向上，没有转发节点。像GPSR这样的协议，通过选择一些不在正确方向的节点，以图找到一条绕过空洞的路径，解决了这一问题。
安全性：如果对手存在，他们可以干各种各样的对路由算法的攻击，包括选择性转发，黑洞，重播，虫洞和拒绝服务攻击。不幸的是，几乎所有的路由算法都忽略了安全性并且很容易 受到这些攻击。像SPINS这样的协议开始解决安全路由的问题。
拥塞：今天，许多WSN通信具有周期性或很少通信。拥塞似乎不是一个问题对于这样的网络来说。然而，拥塞对于有更多要求的WSN来说将会成为问题，对于一些处理音频，视频和处理多个基站的大系统来说，这一问题更加突出。甚至在只有一个基站的系统中，在基站附近的拥塞也会是一个严重的问题，因为所以的通信聚集于基站。解决方案使用背压力，减少源节点传输率，扔掉不太重要的信息，并能过调度避免尽可能多的冲突，它们只会加剧拥塞问题。
4、节点定位
节定定位是确定在系统中的每个节点的地理位置的问题。定位问题对于WSN来说是必须解决的，最基本、最困难的问题之一。区域是许多参数和要求的函数，使得它非常的复杂。例如，要考虑的问题包括：额外的定位硬件的成本，信标（自己自己位置的节点）存在吗，如果在在的话，有多少个，它他的通信范围是多大，需要的定位精度是多少，系统是室内的还是室外的，节点之间是否有视线，它是一个二维的、还是三位的定位问题，能量预算是怎样的（信息数量），需要多长时间来定位，时钟是同步的吗，系统处在友好还是敌对区域，有什么错误的假设正在作出，系统对象是否受到安全攻击。
针对某些要求和问题的难题可轻易的解决。如果成本和外形尺寸不是主要的问题并且米级别的精度是可接受的，那么对于户外系统，节点装备上GPS就可以解决问题。如果系统需要一次一个节点的手动方式部署，那么一个由部署者携带的简单GPS节点能够定位每一个节点，依次地，能过一被叫做步行GPS的方案（Walking GPS）。尽管简单，这一方案很精巧，在对每一个节点的定位中避免了手动操作。
许多其他的在WSN中的定位方案要么是基于范围，要么与范围无关。基于范围的机制利用各种技术首先确定节点之间的距离（范围），然后利用几何定理计算位置。为了测定距离，需要采用额外的硬件，比如用来侦测声波和无线电波到达的时间差异。此差异可以被转换为距离的度量。在范围无关的机制中，距离不是直接测定的，但是我们使用跳数。一旦跳数被确定了，节点之间的距离可通过每跳平均距离来估计，然后利用几何定律被来计算位置。范围无关的方案没有基于范围的方案精确，并且常需要更多的信息。然而它们不要求每个节点具备额外的硬件。
几个早期的定位方法包括Centroid[1]和APIT[6]。每一个这类方法解决了基于特定建设的某一定位问题。两个最近有趣的方法是SpotLight和Radio Interferometric Geolocation [20]。聚光灯将许多的定位代码和开销移到中心的一个激光设备上。Spotlight需要光线和时钟同步不。Radio interferometric geolocation 使用一种新奇的网内处理技术，它依靠节点同时发出频率稍微不同的无线电波来完成。这一方案是针对一些部署中的多路问题的，要求许多信息。当前这两种方法都提供了高达厘米级的精度。
5时钟同步
在一个WSN中，每个节点的时钟在一个小的量内应当相同，并且保持下去。由于时钟随着时间漂移，他们必须周期性地重新财步，并且在某些情况下，需要非常高的精确度时，在同步期间对时钟漂移的计数很重要。
时钟同步由于很多原因是很重要的。当一个事件在WSN中发生时，知道它在哪里，什么时间发生是很必要的。时钟也常用于许多系统和应用程序任务。例如，睡眠/苏醒的安排，一些定位算法，传感器融合就是一些需要依靠时钟同步的服务。应用程序像追踪和计算速度也要依靠同步时钟。
用于时钟同步和互联网的的NTP协议对于WSN来说开销太大了。每个节点内置GPS成本又太昂贵了。已经开发的用于WSN的典型时钟同步协议有RBS和FTSP[19]。
在RBS中，一个参考的时间消息被广播到相邻节点。当消息接受到时，接受器记录下这一时间。节点之间交换它们记录的时间并且调整它们的时钟以达到同步。此协议遭受非发射端非确定性，因为时间戳仅在接受端。精确度大约只有30微秒一跳。它不适用于多跳系统，但是可以被扩展。
在TPSN中，为整个网络生成了一棵生成树。该方案假设生成树中的所有链接是对称的。然后从树根开始，沿着树的边进行成对的同步。因为不像在RBS中有广播存
在，TPSN是代价昂贵的。此协议一个关键属性是时间戳被插入到MAC层的传出讯息中，因此减少了非确定性。精确度可达17微秒的范围。
在FTSP中，有无线电层的时间戳，倾斜补偿，线性回归，定期洪泛，来确保这一协议的稳健性，适应拓扑结构的变化。传输和接收信息都在无线电层带上了时间戳，差距用于计算和调整时钟偏移。精确度在1-2微秒范围。
在使用时钟同步协议时，需要注意的是：选择同步的频率，确定在时钟同步期间，时钟漂移是否必须。如何处理多跳/网络问题，并尽量减少能源开销和增加的网络拥塞。
6、电源管理
许多用于WSN的设备像Mica2和MicaZ要两节AA电池带动。根据节点的不同活动级别，如果没有电源管理策略，它的寿命可能只有几天。由于大多数系统需要更长的寿命，许多重大的研究可以保证，在满足基本需求的情况下，使用时间。
在硬件层面上，可以增加太阳能电池或者使用清洁的动能和风能。电池能力也在不断提高。如果外形大小不成为问题，则可以增加更多的电池。低电源电路和微控制器也在逐渐进步。许多硬件平台让设备的各个部分（每个传感器，发送器，微处理器）具有多个省电状态（关闭，闲置，开启）。通过这种方法，仅在某个时间需要的组件才开启。
在软件层面上，电源管理解决方案的目标：（1）由于传输信息和监听信息很耗能量，尽量减少通信（2）对节点或节点的组成部分建立睡眠/唤醒机制
最小化通信信息量是一个综合问题。例如，有一个好的MAC协议，就会减少冲突和重发。有一个好的路由算法，短路径和拥塞的避免或减少就可以实现，并且也可最小化发送信息的量。若能高效的找到相邻节点，则时间同步，定位，广播的查询和洪泛都能减少信息量，从而增加使用寿命。
对于如何安排睡眠/唤醒模式的方法，存在很大的差异。许多解决方案试图让醒着的节点（被称为哨兵）数量最少，为了阻止所有节点睡眠，必须确保所需的感知覆盖范围。为了平衡各节点能量消耗，周期性地执行一个论换机制，选出新的哨兵参加下一个时间段。另一个常用技术是让各节点以一定占空比的形式工作。例如，让一个节点一秒内保持清醒状态200微秒，则它的占空比为20%。占空比的选择取决于应用程序的要求，但最终的结果通常是极大地节省了能源。请注意，占空比法和哨兵法可能联全起来应用，如在军事侦察系统VigilNet[7][9]中，就是这样。
7、应用程序和系统
为了展示WSN的能力，我们举了两个应用程序和与此相关的系统的例子。7.1监视和跟踪
VigiNet系统是一个用于军事侦察的长期实时无线传感器网络。它的主要目标是：在敌对区，当感兴趣的事件发生时，警告军事指挥部和控制单元。感兴趣的事件包括：
人的出现，带武器的人员出现，大型和小型交通工具经过。成功的探测，跟踪和分类要求应用程序以可接受的精度和准确度，获取目标的位置。当信息被成功获取后，在一个可接受的延迟期内，将它报告给无远程的基站。VigilNet是一个自我组织运行的传感器网络（有超过200个XSM微尘节点），它提供了以绊线为基础的监视功能，通过以哨兵为基础的电源管理机制来达到3到6个月的寿命长度。绊线也是仅在需要时才激活外部的传感器（在正常Vigilnet系统之外），如红外摄像机，这也增加了寿命。
图1.1提供了该系统的架构概况，基中有三种组件：1）应用程序组件，2）中间件组件，和3）TinyOS系统组件。应用程序组件为监视目的而设计，包换1）一个基于实体的跟踪组件，2）分类组件，它提供了四种目标的区分，3）速度计算，它人提供目标速度和方向的估计，4）错误警报过滤，它可区分真、假目标。
中间件组件被设计来使独立于应用程序。时间同步，定位和路由组成了低级组件，它们形成了实现更高级中级间服务，像聚合和电源管理的基础。时间同步和定位对于一个监视系统是很重要的，因为协同检测和追踪进程依赖于多个节点发送的追踪报道之间的时空联系。
时间同步模块负责本地节点时钟和基站时钟的同步。定位模块负责确保每个节点能找到它自己的位置。配置模块负责动态配置系统，当系统要求改变时。非对称测试模块设计来协助路由模块来选择高质量的通信链路。无线电唤醒模块用于警告非哨兵节点，当重大事件发生时。电源管理和协作检测是由VigilNet提供的两个关键的高级别服务。哨兵服务和绊线管理负责电源管理，而组管理模块负责事件的联合探测和追踪。哨兵和绊线服务通过选择节点的一部分（它们被定义为哨兵）来监视事件，从而达到省电的目的。其他剩余的节点可以处于低耗电状态，至到一个事件发生。当一个事件发生时，哨兵唤醒事件区域中的其它节点，同时组管理组件动态地将节点组织成组，以实现协同跟踪。这两要组件也一起负责跟踪能量消耗相关的事件。
VigiNet系统的架构建立在TinyOS基础上。TinyOs是一个事件驱动的计算模块。针对特定节点平台，用NesC写成的。TinyOs提供了一个必要的组件集合，像硬件驱动，一个调度机制和基本的通信协议。这些组件为VigiNet模块提供了低层支持，它们也是用NesC语言写的。TinyOS的组件和VigiNet的应用程序先被NESC编译器处理成一个可执行程序，它可以在XSM（和MICA2）节点平台上运行（在VigelNett系统中）。
图1.1 VigilNet系统架构
8、总结
这一章讨论了WSN的相关问题和MAC层、路由、定位、时钟同步、电源管理的实际例子。为什么这些解决方案与过去的网络解决方案如此的不同。还对当前的两个WSN系统进行了简单的描述：一个军事监视、跟踪和分类系统，一个辅助生活设施系统。
尽管这些问题是WSN的关键问题，还有许多重要的话题在本章中无谈到。例如安全和隐私对这些系统来说是很关键的功能。编程抽象和WSN的语言也是一个很活跃的研究领域。一些重大的研究在收集关于WSN性能的实证数据。这些数据对于提高模块和解决方案很关键。调试工具和WSN管理工具也开始出现。
传感器网络研究产生的新技术正在应用到许多实际项目中。未来将会看到这些技术的加速应用。
参考文献
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R.Stoleru, Q.Cao, J.Stankovic, and T.Abdelzaher,Real-Time Analysis of Tracking Performance inWireless Sensor Networks, IEEE Real-Time Applications Symposium, May 2006.[9] T.He, P.Vicaire, T.Yan, Q.Cao, L.Luo, L.Gu, G.Zhou, J.Stankovic, and T.Abdelzaher, Achieving Long Term Surveillance in VigilNet, Infocom, April 2006.[10] J.Hill, R.Szewczyk, A, Woo, S.Hollar, D.Culler, and K.Pister, System Architecture Directions for Networked Sensors, ASPLOS, November 2000.[11] C.Intanagonwiwat, R.Govindan, and D.Estrin, Directed Diusion: A Scalable Routing and Robust Communication Paradigm for Sensor Networks, Mobicom, August 2000.[12] B.Karp, Geographic Routing for Wireless Networks, PhD Dissertation, Harvard University, October 2000.[14] P.Levis and D.Culler, Mate: A Tiny Virtual Machine for Sensor Networks, Int.Conf.on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, October 2002.[15] J.Liu, M.Chu, J.J.Liu, J.Reich and F.Zhao, State-centric Programming for Sensor and Actuator Network Systems, IEEE Pervasive Computing, October 2003.[16] C.Lu, B.Blum, T.Abdelzaher, J.Stankovic, and T.He, RAP: A Real-Time Communication Ar-chitecture for Large-Scale Wireless Sensor Networks, IEEE Real-Time Applications Symposium, June 2002.[17] L.Luo, T.Abdelzaher, T.He, and J.Stankovic, EnviroSuite: An Environmentally Immersive Pro-gramming Framework for Sensor Networks, ACM Transactions on Embedded Computing Systems, to appear.[18] L.Luo, T.He, T.Abdelzaher, J.Stankovic, G.Zhou and L.Gu, Achieving Repeatability of Asyn-chronous Events in Wireless Sensor Networks with EnviroLog, Infocom, April 2006.[19] M.Maroti, B.Kusy, G.Simon, and A.Ledeczi, The Flooding Time Synchronization Protocol, ACMSenSys, November 2004.[20] M.Maroti, et.al., Radio Interferometric Geolocation, ACM SenSys, November 2005.[21] D.Mills, Internet Time Synchronization: The Network Time Protocol, In Z.Yang and T.Marsland, editors, Global States and Time in Distributed Systems, IEEE Computer Society Press, 1994.[22] A.Perrig, J.Stankovic, and D.Wagner, Security in Wireless Sensor Networks, invited paper, CACM, Vol.47, No.6, June 2004, pp.53-57, rated Top 5 Most Popular Magazine and Computing Surveys Articles Downloaded in August 2004, translated into Japanese.[23] A.Perrig, R.Szewczyk, J.Tygar, V.Wen, and D.Culler, SPINS: Security Protocols for Sensor Networks,ACM Journal of Wireless Networks, September 2002.[24] J.Polastre, J.Hill and D.Culler, Versatile Low Power Media Access for Wireless Sensor Networks,ACM SenSys, November 2004.[25] N.Ramanathan, K.Chang, R, Kapur, L.Girod, E.Kohler, and D.Estrin, Sympathy for the SensorNetwork Debugger, ACM SenSys, November 2005.[26] R.Stoleru, T.He, J.Stankovic, Spotlight: A High Accuracy, Low-Cost Localization System for WirelessSensor Networks, ACM Sensys, November 2005.[27] R.Stoleru, T.He, and J.Stankovic, Walking GPS: A Practical Localization System for ManuallyDeployed Wireless Sensor Networks, IEEE EmNets, 2004.[28] G.Virone, A.Wood, L.Selavo, Q.Cao, L.Fang, T.Doan, Z.He, R.Stoleru, S.Lin, and J.Stankovic,An Assisted Living Oriented Information System Based on a Residential Wireless Sensor Network,Proceedings D2H2, May 2006.[29] M.Welsh and G.Mainland, Programming Sensor Networks with Abstract Regions, USENIX/ACMNSDI, 2004.[30] K.Whitehouse, C.Karlof, A.Woo, F.Jiang, and D.Culler, The Effects of Ranging Noise on MultihopLocalization: An Empirical Study, IPSN, April 2005.[31] A.Wood and J.Stankovic, Denial of Service in Sensor Networks, IEEE Computer, Vol.35, No.10,October 2002, pp.54-62.[32] A.Wood, G.Virone, T.Doan, Q.Cao, L.Selavo, Y.Wu, L.Fang, Z.He, S.Lin, J.Stankovic, AlarmNet,ACM SenSys, April 2005.[33] T.Yan, T.He and J.Stankovic, Differentiated Surveillance for Sensor Networks, ACM Sensys, November 2003.[34] G.Zhou, T.He, J.Stankovic and T.Abdelzaher, RID: Radio Interference Detection in Wireless SensorNetworks, Infocom, 2005.[35] G.Zhou, T.He, S.Krishnamurthy, J.Stankovic, Impact of Radio Asymmetry on Wireless Sensor Networks, Mobisys, June 2004.[36] G.Zhou, C.Huang, T.Yan, T.He and J.Stankovic, MMSN: Multi-Frequency Media Access Controlfor Wireless Sensor Networks, Infocom, April 2006.
第四篇：毕业论文和外文翻译要求
沈阳农业大学本科生毕业论文（设计）撰写要求与格式规范（2008年7月修订）
毕业论文（设计）是培养学生综合运用所学知识 分析和解决实际问题
提高实践能力和创造能力的重要教学环节 是记录科学研究成果的重要文献 也是学生申请学位的基本依据
为保证本科生毕业论文（设计）质量 促进国内外学术交流
特制定《沈阳农业大学本科生毕业论文（设计）撰写要求与格式规范》
一、毕业论文（设计）的基本结构
毕业论文（设计）的基本结构是：
1.前置部分：包括封面、任务书、选题审批表、指导记录、考核表、中（外）文摘要、关键词和目录等
2.主体部分：包括前言、正文、参考文献、附录和致谢等
二、毕业论文（设计）的内容要求
（一）前置部分
1．封面
由学校统一设计
2．毕业论文（设计）任务书
毕业论文（设计）任务由各教学单位负责安排 并根据已确定的论文（设计）课题下达给学生
作为学生和指导教师共同从事毕业论文（设计）工作的依据
毕业论文（设计）任务书的内容包括课题名称、学生姓名、下发日期、论文（设计）的主要内容与要求、毕业论文（设计）的工作进度和起止时间等
3．论文（设计）选题审批表
4．论文（设计）指导记录
5．毕业论文（设计）考核表
指导教师评语、评阅人评审意见分别由指导教师和评阅人填写
答辩委员会意见、评定成绩以及是否授予学士学位的建议等材料应由答辩委员会填写
6．中（外）文摘要
摘要是毕业论文（设计）研究内容及结论的简明概述 具有独立性和自含性
其内容包括论文（设计）的主要内容、试（实）验方法、结果、结论和意义等 中文摘要不少于400字；英文摘要必须用第三人称 采用现在时态编写
7．关键词
关键词均应为专业名词（或词组）注意专业术语的通用性
数量一般为3－5个；外文关键词与中文关键词一一对应
8．目录
目录由论文（设计）的章、节、附录等序号、名称和页码组成
（二）主体部分
1.前言（引言或序言）
简要说明本项研究课题的提出及其研究意义（学术、实用价值）
本项研究的前人工作基础及其欲深入研究的方向和思路、方法以及要解决的主要问题等
2.正文
正文是毕业论文（设计）的核心部分 应占主要篇幅
正文内容必须实事求是
客观真切、准确完备、合乎逻辑、层次分明、语言流畅、结构严谨、书写工整 符合学科及本专业的有关要求
论文（设计）中的用语、图纸、表格、插图应规范、准确 量和单位的使用必须符合国家标准规定 不得使用已废弃的单位
凡有法定符号代表量和单位的 均用法定符号表示 引用他人资料要有标注
（1）农科类
农科类毕业论文的正文部分 一般应包括：
a.材料与方法
材料主要描述用于试（实）验的生物、试剂、工具及主要配套用具等材料的规格、型号、数量
方法包括试验的设计方案和主要仪器安装 操作方法以及与试验有关的环境条件等
b.结果与分析
结果与分析部分指对本试（实）验观测所获得的数据（现象、图像）经过初步整理加工
对其结果进行逐项（条）分析 用文字加以表述
这部分是论文的核心内容 需要较详细、实事求是地阐述
c.结论与讨论
“结论”是指对试验结果分析后的概述 一般是按一定的逻辑关系 先后归纳成结论性条文
“讨论”通常是对某些不成熟的结论
或经过本试验尚不能做出明确结论的现象或问题 加以推断性的解释
有的甚至对与前人持有不同观点的结论 发表商榷性意见
同时还可以提出进一步研究的建议
农科类毕业论文总字数在10000字以上
（2）工科类
工科类毕业设计（论文）的正文部分 一般应包括：
a.设计方案论证：应说明设计原理 进行方案选择
论述方案选择的合理性及特点
b.计算部分：这部分在设计说明书中应占有相当的比例
一般应包括机器系统性能参数的选择与计算；主要零部件结构参数的选择与计算；各零件材料的选择等
在说明书中要列出各工作条件、给定的参数
计算公式以及各主要参数计算的详细步骤和计算结果 对应用计算机的设计还应包括各种软件设计
c.结构设计部分：应包括机械结构设计、各种电气控制线路设计及功能电路设计、计算机控制的硬件装置设计以及以上各种设计所绘制的图纸等
样机或试件的各种实验及测试情况：包括实验方法、线路及数据处理等
d.方案的校验：说明所设计的系统是否满足各项性能指标的要求 能否达到预期效果
e.结论：概括说明本设计的情况和价值 分析其优点、特色 有何创新
性能达到何水平
并应指出其中存在的问题和今后改进的方向
特别是对设计中遇到的重要问题要重点阐述并加以研究
工科类毕业设计（论文）字数在10000字以上 机械类专业学生还要至少要独立完成零号图纸2张
电气类专业学生要有完整的系统电气原理图或电气控制系统图
（3）经管类
经管类毕业论文
可以是理论性论文、应用软件设计或调查报告 论文选题新颖 符合专业学科要求
具有逻辑性、结构严谨、论点明确、论据充分、资料翔实、数据准确、研究与写作方法规范
经管类毕业论文字数在10000字以上
3.参考文献
列出的参考文献限于作者直接阅读过的、最主要的且发表在正式出版物上的文献 参考文献的著录按在论文中出现的先后顺序编号
期刊类文献书写方法:[序号]作者（不超过3人 多者用等或etal表示）.题（篇）名[J].刊名 出版年
卷次（期次）:起止页次.图书类文献书写方法:[序号]作者.书名[M].版本.出版地:出版者 出版年:起止页次.论文集类文献书写方法:[序号]作者.篇名[C].论文集名.出版地:出版者 出版年:起止页次.学位论文类书写方法:[序号]作者.篇名[D].出版地:单位名称 年份.电子文献类书写方法:[序号]主要责任者.题名:其他题名信息[文献类型标志/文献载体标志 ]出版地:出版者
出版年（更新或修改日期）[引用日期].获取和访问途径.参考文献应在15篇以上
4.附录
附录的主要内容有：某些重要的原始数据 数学推导 计算程序 框图 结构图 装配图等
5.致谢
向指导教师
曾经支持和协助自己完成论文课题研究工作的教师、技术人员以及合作伙伴等人表示谢意 “致谢”写在毕业论文的最后
三、毕业论文（设计）撰写与装订的格式规范
第一部分：封面
1.封面：由学校统一设计
2.封皮颜色按学位种类划分 农科类用绿色封皮 工科类用黄色封皮 理科类用灰色封皮 管理学用粉色封皮
3.需填写的项目一律电脑打印 不得手写
第二部分：目录
目录（三号 宋体 加粗 居中）
中文摘要（关键词）（小四号 宋体
下同）...(页码)
外文摘要（关键词）....................................(页码)
前言.........................................................(页码)XXXXXX（一级标题）.................................(页码)
1.1 XXXXXX（二级标题）..............................(页码)
1.1.1 xxxxxx(三级标题)..............................(页码)
1.1.1.1 xxxxxx(四级标题)...........................(页码)
参考文献...................................................(页码)
致谢.........................................................(页码)
第三部分：摘要与关键词
1.中文摘要与关键词（单独用页）
摘要（三号 宋体 加粗 居中）
摘要内容(五号 宋体)
关键词标题（五号 宋体 顶格 加粗）
关健词内容（五号 宋体
词间用分号隔开）
2.外文摘要与关键词（单独用页）
外文摘要标题（三号 英文用Times New Roman 加粗 居中）
外文摘要内容（五号 英文用Times New Roman）
外文关键词标题（五号 英文用Times New Roman 顶格 加粗）
外文关键词内容（五号 英文用Times New Roman 每个词组（或词）的第一个字母大写 词组（或词）间用分号隔开）
第四部分：论文（设计）主题
1.标题
标题一律采用本规范中目录部分的样式 最多分四级
一级标题 三号字 宋体 顶格 加粗
二级标题 四号字 宋体 顶格 加粗
三级标题 小四号字 宋体 顶格 加粗
2.正文
小四号字 宋体
3.引文注释
引文后注释标示示例：“激光平地技术能够大幅度地提高土地平整的精度
激光感应系统的灵敏度至少比人工肉眼判断和操作人员手动控制的准确度提高10～50倍 是常规平地技术所不及的[1]” 这里“[1]”是右上标
其中[1]表示正文后面的“参考文献”中的第1个文献
4.图表
正文中图、表均需编排序号
有图、表题目及说明（五号、宋体、加粗）文中所列图形应有所选择 照片不得直接粘贴
须经扫描后以图片形式插入 插图宽度一般不超过10cm 标目中物理量的符号用斜体 单位符号用正体 坐标标值线朝里
标值的数字尽量不超过3位数 或小数点以后不多于1个“0” 如用30km代替30000m 用5μg代替0.005mg等 并与正文一致
中英文、罗马字符应统一
一般采用Time New Roman斜体（单位符号、缩写等除外）
第五部分：参考文献
参考文献标题（三号 宋体 加粗 居中）
参考文献内容（五号、宋体；英文用五号 Times New Roman）
第六部分：附录标题（三号 宋体 加粗 居中）
内容的格式与正文相同
第七部分：致谢标题（三号 宋体 加粗 居中）
内容的格式与正文相同
第八部分：版面要求
论文开本大小：210mm×297mm（A4纸）
版芯要求：左边距：25mm 右边距：25mm 上边距：30mm 下边距：25mm 页眉边距：23mm 页脚边距：18mm
字符间距：标准
行距：1.25倍
页眉页角：
从中文摘要开始
直到致谢为止；页眉的奇数页书写-
沈阳农业大学学士学位论文 页眉的偶数页书写论文题目 在每页底部居中加页码（宋体、五号、居中）
四、论文（设计）装订
论文（设计）的装订顺序是：封面、论文（设计）任务书、论文（设计）选题审批表、论文（设计）指导记录、论文（设计）考核表、目录、中文摘要与关键词、外文摘要与关键词、正文、参考文献、附录、致谢、论文（设计）承诺书
本科毕业论文（设计）文献综述和外文翻译 撰写要求与格式规范（2008年7月修订）
一、毕业论文（设计）文献综述
（一）毕业论文（设计）文献综述的内容要求
1．封面：由学校统一设计 普通A4纸打印即可
2.正文
综述正文部分需要阐述所选课题在相应学科领域中的发展进程和研究方向 特别是近年来的发展趋势和最新成果 通过与中外研究成果的比较和评论
说明自己的选题是符合当前的研究方向并有所进展 或采用了当前的最新技术并有所改进 目的是使读者进一步了解本课题的意义
文中的用语、图纸、表格、插图应规范、准确 量和单位的使用必须符合国家标准规定 不得使用已废弃的单位 如：高斯（G和Gg）、亩、克、分子浓度（M）、当量能度（N）等 量和单位用法定符号表示 引用他人资料要有标注
文献综述字数在3000字以上
正文前须附300字左右中文摘要 末尾须附参考文献
列出的参考文献限于作者直接阅读过的、最主要的且一般要求发表在正式出版物上的文献
参考文献的著录按在文章中出现的先后顺序编号
期刊类文献书写方法:[序号]作者（不超过3人 多者用等或etal表示）.题（篇）名[J].刊名 出版年
卷次（期次）:起止页次.图书类文献书写方法:[序号]作者.书名[M].版本.出版地:出版者 出版年:起止页次.论文集类文献书写方法:[序号]作者.篇名[C].论文集名.出版地:出版者 出版年:起止页次.学位论文类书写方法:[序号]作者.篇名[D].出版地:单位名称 年份.电子文献类书写方法:[序号]主要责任者.题名:其他题名信息[文献类型标志/文献载体标志 ]出版地:出版者
出版年（更新或修改日期）[引用日期].获取和访问途径.参考文献应在10篇以上
（二）毕业论文（设计）文献综述撰写与装订的格式规范
第一部分：封面
1.封面：由学校统一设计
第二部分：文献综述主题
1.中文摘要与关键词
摘要标题（五号 宋体 顶格 加粗）
摘要内容(五号 宋体)
关键词标题（五号 宋体 顶格 加粗）
关健词内容（五号 宋体
词间用分号隔开）
2.正文标题
标题最多分四级
一级标题 三号字 宋体 居中 加粗；
二级标题 四号字 宋体 顶格 加粗；
三级标题 小四号字 宋体 顶格 加粗；
3.正文
小四号字 宋体
4.引文注释
引文后注释标示示例：“激光平地技术能够大幅度地提高土地平整的精度
激光感应系统的灵敏度至少比人工肉眼判断和操作人员手动控制的准确度提高10-50倍 是常规平地技术所不及的[1]” 这里“[1]”是右上标
其中[1]表示正文后面的“参考文献”中的第1个文献
5.图表
正文中图、表均需编排序号
有图、表题目及说明（五号、宋体、加粗）文中所列图形应有所选择 照片不得直接粘贴
须经扫描后以图片形式插入 插图宽度一般不超过10cm 标目中物理量的符号用斜体 单位符号用正体 坐标标值线朝里
标值的数字尽量不超过3位数 或小数点以后不多于1个“0” 如用30km代替30 000m 用5μg代替0.005mg等 并与正文一致
中英文、罗马字符应统一
一般采用Time New Roman斜体（单位符号、缩写等除外）
6.参考文献
参考文献标题（五号 宋体 加粗 居中）
参考文献内容（五号、宋体；英文用五号 Times New Roman）
第三部分：版面要求
论文开本大小：210mm×297mm（A4纸）
版芯要求：左边距：25mm 右边距：25mm 上边距：30mm 下边距：25mm 页眉边距：23mm 页脚边距：18mm
字符间距：标准
行距：1.25倍
页眉页角：页眉的奇数页书写-沈阳农业大学学士学位论文文献综述 页眉的偶数页书写-文献综述题目 在每页底部居中加页码（宋体、五号、居中）
二、毕业论文（设计）外文翻译
（一）毕业论文（设计）外文翻译的内容要求
外文翻译内容必须与所选课题相关 外文原文不少于6000个印刷符号 译文末尾要注明外文原文出处 并上交外文原文复印件
原文出处:期刊类文献书写方法:[序号]作者（不超过3人 多者用等或etal表示）.题（篇）名[J].刊名 出版年
卷次（期次）:起止页次.原文出处:图书类文献书写方法:[序号]作者.书名[M].版本.出版地:出版者 出版年:起止页次.原文出处:论文集类文献书写方法:[序号]作者.篇名[C].论文集名.出版地:出版者 出版年:起止页次.原文出处:学位论文类书写方法:[序号]作者.篇名[D].出版地:单位名称 年份.原文出处:电子文献类书写方法:[序号]主要责任者.题名:其他题名信息[文献类型标志/文献载体标志 ]出版地:出版者
出版年（更新或修改日期）[引用日期].获取和访问途径.（二）毕业论文（设计）外文翻译的撰写与装订的格式规范
第一部分：封面
1.封面格式:由学校统一设计 普通A4纸打印即可
第二部分：外文翻译主题
1.标题
一级标题 三号字 宋体 居中 加粗
二级标题 四号字 宋体 顶格 加粗
三级标题 小四号字 宋体 顶格 加粗
2.正文
小四号字 宋体
第三部分：版面要求
论文开本大小：210mm×297mm（A4纸）
版芯要求：左边距：25mm 右边距：25mm 上边距：30mm 下边距：25mm 页眉边距：23mm 页脚边距：18mm
字符间距：标准
行距：1.25倍
页眉页角：页眉的奇数页书写-沈阳农业大学学士学位论文外文翻译 页眉的偶数页书写-外文翻译题目 在每页底部居中加页码（宋体、五号、居中）
装订顺序是：封皮、文献综述封皮（普通A4纸打印）、文献综述正文、外文翻译封皮（普通A4纸打印）、外文翻译中文译文、外文原文复印件
封皮颜色同毕业论文（设计）
做生意一定要同打球一样，若第一杆打得不好的话，在打第二杆时，心更要保持镇定及有计划，这并不是表示这个会输。就好比是做生意一样，有高有低，身处逆境时，你先要镇定考虑如何应付。
第五篇：活塞连杆机构的外文和翻译
Modeling and Simulation of the Dynamics of Crankshaft-Connecting Rod-Piston-Cylinder Mechanism and a Universal Joint Using The Bond Graph Approach
Abstract This paper deals with modeling and simulation of the dynamics of two commonly used mechanisms,(1)the Crankshaft – Connecting rod – Piston – Cylinder system,and(2)the Universal Joint system, using the Bond Graph Approach.This alternative method of for mulation of system dynamics, using Bond Graphs, offers a rich set of features that include, pictorial representation of the dynamics of translation and rotation for each link of the mechanism in the inertial frame, representation and handling of constraints at joints, depiction of causality,obtaining dynamic reaction forces and moments at various locations in the mechanism, algorithmic derivation of system equations in the first order state-space or cause and effect form, coding for simulation directly from the Bond Graph without deriving system equations,and so on.Keywords: Bond Graph, Modeling, Simulation, Mechanisms.Modeling Dynamics of two commonly used mechanisms,(1)the Crankshaft – Connecting rod – Piston – Cylinder system,and(2)the Universal Joint system, are modeled and simulated using the Bond Graph Approach.This alternative method of formulation of system dynamics, using Bond Graphs, offers a rich set of features [1, 2].These include, pictorial representation of the dynamics of translation and rotation for each link of the mechanism in the inertial frame, depiction of cause and effect relationship,representation and handling of constraints at joints, obtaining the dynamic reaction forces and moments at various locations in the mechanism, derivation of system equations in the first order state-space or cause and effect form, coding for simulation directly from the Bond Graph without deriving system equations.Usually the links of mechanisms are modeled as rigid bodies.In this work, we develop and apply a multibond graph model representing both translation and rotation of a rigid body for each link.The links are then coupled at joints based on the nature of constraint [3-5].Both translational and rotational couplings for joints are developed and integrated with the dynamics of the connecting links.A problem of differential causality at link joints arises while modeling.This is rectified using additional stiffness and damping elements.It makes the model more realistic, bringing in effects of compliance and dissipation at joints, within definable tolerance limits.Multibond Graph models for the Crankshaft – Connecting rod – Piston – Cylinder system, and, the Universal Joint system [6], are developed using the BondGraph Approach.Reference frames are fixed on each rigid link of the mechanisms using the Denavit-Hartenberg convention [7].The translational effect is concentrated at the center of mass for each rigid link.Rotational effect is considered in the inertial frame itself,by considering the inertia tensor for each link about its respective center of mass, and expressed in the inertial frame.The multibond graph is then causaled and coding in MATLAB, for simulation, is carried out directly from the Bond Graph.A sketch of the crankshaft mechanism is shown in Fig.1, and its multibond graph model is shown in Fig.2.A sketch of the Universal joint system is shown in Fig.3, and its multibond graph model is shown in Fig.4.Results obtained from simulation of the dynamics of these mechanisms are then presented.1.1 CrankshaftPiston-Cylinder Mechanism Fig.1 shows the sketch of the “Crankshaft – Connecting rod – Piston – Cylinder system.”
Fig.1: Crankshaft-Connecting Rod-Piston-Cylinder Mechanism.The individual components are considered as rigid links,connected at joints.The first moving link is the crank,the second link is the connecting rod and the third link is the piston.A frame is fixed on each link.Thus frame 1 is fixed on link 1, frame 2 on link 2, and frame 3 on link 3.A fixed inertial frame 0, whose origin coincides with frame 1, is chosen.However, it will neither rotate nor translate.C1, C2 and C3 are centres of mass of respective links.The frames are fixed on respective links using the Denavit-Hartenberg convention [4].Dynamics of the system of Fig.1 is modeled in the multibond graph shown in Fig.2.The model depicts rotation as well as translation for each link in the system.The left side of the bond graph shows the rotational part and right part shows the translational part.We restrict any motion between the origin of inertial frame O and point on the link 1 that is O1 by applying source of flow Sf as zero.Similarly we restrict any relative motion at point A, distinguished by A1 on link 1 and A2 on link 2, by applying source of flow Sf as zero.The piston which is link 3, is constrained to translate only along the X0 direction.Translation along Y0 and Z0 direction is constrained by applying source of flow Sf as zero for these components.Differential causality is eliminated by making the K(1,1)element of the stiffness matrix [K] between link 2 and link 3 as zero.Additional stiffness and damping elements used for eliminating differential causality make the model more realistic, bringing in effects of compliance and dissipation at joints, within definable tolerance limits.These viscoelastic elements are represented in the bond graph by using C and R elements.We have a source of effort Se at link 3, which is the pressure force acting on the piston, although this force is also acting only in X direction.Fig.2: Multibond graph model for the Crankshaft – Connecting rod – Piston – Cylinder system of Fig.1.1.2 Universal Joint Mechanism The Fig.3 shows the sketch of the “ Universal Joint” mechanism.Fig.3: Universal Joint Mechanism.It has three rigid links, two are yokes which are attached to rotating shafts and the middle one is the cross connecting the two yokes.The inertial frame is numbered 0,and it is fixed.Frame 1 is on link 1, frame 2 on the cross which is link 2, and frame 3 on the right yoke which is link 3.Origin of the inertial frame coincides with that of frame 1 of link 1.The links 1 and 2 are connected with each other at two coincident end points points AB1 on link 1 and B2 on link 2.Similarly links 2 and 3 are connected at two points DE2 on link 2 and E3 on link 3.Link 1 rotates about Z axis with respect to the inertial frame.The frame 2 is located at the centre of mass of the link 2.Link 2 rotates with respect to the link 1 in direction Z2 as shown in Fig.3.Frame 3 also coincides with frame 2 but it is located on the link 2.The frame 3 on link 3 rotates with respect to the link 2, about Z3, as shown in Fig.3.The bond graph for this system is shown in Fig.4.Fig.4: Multibond graph for the Universal Joint system of Fig.The issue of differential causality arises for this mechanism also.It is eliminated using additional stiffness and damping elements.As discussed earlier, this makes the model more realistic, bringing in effects of compliance and dissipation at joints, within definable tolerance limits.The relative motion between the links at joints, along certain directions, is restrained by applying the source of flow Sf as zero.The constraint relaxation is tuned by changing the values of stiffness and damping at corresponding joints.Here we restrict the motion of the link 3 in two directions Y and Z, and allow motion in X direction by resolving the source of flow in three parts and by putting Sf as zero in Y and Z directions only.For the simulation, an excitation torque is applied to link 1 about the Z direction 2 Simulation The results of computer simulation for the crankshaft mechanism of Fig.1 are discussed first.The initial position of the crankshaft is at 1 θ = 60o with the X0 axis.It is then released under the effect of gravity.The force of gravity also acts on the connecting rod.No force due to gas pressure is considered for the simulation as it is not the main issue under focus for this paper.The upper row in Fig.5 shows the displacement of the centre of mass C1, as observed and expressed in Frame 0.It moves in a circular arc about the Z0 axis.The first figure in the lower row of Fig.5 shows the oscillation of the crankshaft about the Z0 axis through change in orientation of the unit vectors of Frame 1.The second figure in the second row shows the oscillation of the centre of mass C1 with time.This could perhaps be ascribed to the nonlinearity imposed due to coupling with the connecting rod.Simulation results for the Universal joint system are presented in Fig.8.A constant torque is applied to the driving shaft about its axis.The driven shaft makes an angle of 5° with the axis of the driving shaft.The First row shows the response of the driving shaft which is the first link.The component of angular momentum of the driving shaft about its axis increases linearly, which is as expected.The first two figures of the second row show the change in orientation of the cross, which is link 2.Angular motion about all three axes is clearly visible.The driven shaft follows the motion of the driver shaft as is clear from the third row in Fig.8.Conclusions The Bond Graph approach is used to model dynamics of two commonly used mechanisms,(1)the Crankshaft – Connecting rod – Piston – Cylinder system, and(2)the Universal Joint system.Pictorial representation of the dynamics of translation and rotation for each link of the mechanism in the inertial frame, representation and handling of constraints at joints, depiction of cause and effect relationships, coding for simulation directly from the Bond Graph without deriving system equations, have been explained in this work.MATLAB based simulations have been presented and interpreted for both the systems.曲轴连杆活塞机构及使用键合图法的万向联轴器的
动力学仿真建模
摘要
本文论述了与常用的两种机制的动力学仿真模型，（1）曲轴连杆活塞–缸系统，及（2）万向接头系统，使用的键合图方法。这种替代方法的系统动力学仿真，采用键合图，提供了丰富的功能集，包括，对惯性系的机构的各个环节的平移和旋转的动态图形表示，表示和约束节点处理，描述的因果关系，在不同的位置获取动态反应的机理力和力矩，算法的系统方程的推导在第一阶状态空间或因果形式编码进行了仿真，直接从键合图没有导出系统方程，等等。
关键词：键合图，建模，仿真，机制。建模
常用的两种机制的动态，（1）曲轴连杆活塞–––缸系统，及（2）万向接头系统，进行了建模和模拟使用的键合图方法。这个系统的动力学方程的替代方法，采用键合图，提供了丰富的功能集[ 1，2 ]。这些措施包括，对惯性系的机构的各个环节的平移和旋转的动态图形表示，因果关系，描述表示和约束缝隙处理，在不同的位置获取机制动态反应力和力矩，系统方程的推导在第一阶段状态对空间或原因形式及影响编码进行了仿真，没有直接从键合图导出系统方程。通常机制的链接被建模为刚性体。
在这项工作中，我们开发和应用一个多元图模型的每一个环节都要翻译和刚体的转动。环节进行耦合基于约束[3-5]自然关节。平移和旋转接头的开发和集成的动态连接。在建模的时候连接接头是一个问题。这能纠正使用附加的刚度和阻尼元件。它使模型更逼真，使合规和耗散在关节的影响，定义在公差范围内。多元图模型的曲轴连杆活塞–––缸系统，和万向接头系统[ 6 ]，采用键合图方法。每一刚性连接的机制参考框架固定在采用Denavit-Hartenberg公约[ 7 ]。翻译的影响主要集中在质量中心的每个刚性连接。旋转效应是惯性框架本身考虑，通过考虑每个环节对各自质心惯性张量，并在惯性坐标系的表达。然后使 多元图的编码在MATLAB中，仿真，进行直接从键合图。一种曲轴机构示意图如图所示，其多元图模型如图2所示。一种万向接头系统示意图如图3所示，其多元图模型如图4所示。从这些机制的动力学仿真得到的结果。
1.1曲轴-连杆-活塞缸机构 图1显示了“曲轴连杆活塞–––缸系统示意。”
单个组件被视为刚性连接，连接的接头。第一个移动连接曲柄，第二连杆是连杆、第三连杆是活塞。一架固定在每一个环节。因此，框架1固定链接1，框架2和框架3上连接2，连接3。一个固定的惯性坐标系0，其起源与1帧被选择。然而，它既不旋转也没有翻译。C1，C2和C3是各环节质量中心。该框架固定在各自的链接采用Denavit-Hartenberg公约[ 4 ]。
图1的系统动力学是在图2所示的多元图模型。该模型描述了旋转以及在系统中的每个环节的翻译。键合图的左边显示的转动部分和右侧部分显示平移部分。我们限制任何运动的惯性帧O点起源之间的链路上的流量是1，O1 SF应用源为零。同样，我们限制在任何点的相对运动，由A1和A2链接1链接2，通过流量SF应用源为零。活塞是链接3，是约束沿X0方向。这些组件沿Y0和Z0方向翻译是受流SF应用源为零。微分因果关系是使K消除（1,1）的刚度矩阵[k]之间的联系2和链接3元为零。
附加的刚度和阻尼元件用于消除微分因果关系，使模型更逼真，使合规和耗散在关节的影响，定义的公差范围内。这些粘弹性元件中的键合图用C和R元素。
我们有一个硒在链接3源，这是作用在活塞的压力，尽管这力量也只有在x方向。
图2：为曲轴连杆活塞–––缸液压系统图1多元图模型。
1.2万向节机构
图3显示了素描的“万向节”机制。
它有三个刚性连接，两个线圈被连接到两个轭，旋转轴与中间一个是交叉连接。惯性帧编号为0，它是固定的。1帧是1帧2连接，在十字架上，连接2和3帧，右边的轭是链接3。惯性坐标系的原点重合的链接1 1机架。链接1和2在两个重合点相互连接的链接1和A2链接2B1和B2链接1链接2。同样的联系2和3连接在两个点DE2和E3链接2链接3。
链接1绕Z轴相对于惯性帧。框架2位于2链路质量中心。链接2相对于方向Z2，如图3所示的链接1转动。3帧也恰逢框架2但它位于链接2。框架3连杆3相对于链接2，关于Z3转动，如图3所示。这个系统的键合图如图4所示。
图4：为万向节多元图系统图
该机构还有微分因果关系出现的问题。它是使用额外的刚度和阻尼元件消除。如前面所讨论的，这使模型更逼真，使合规和耗散在关节的影响，定义在公差范围内。在节点的链接之间的相对运动，沿着一定的方向，运用流SF源为零的约束。约束松弛是通过改变刚度值和相应的关节阻尼调整。在这里，我们限制的链接3在两个方向上运动的Y和Z，并允许通过解决三个部分流源在x方向的运动，将SF为零，Y和Z方向。对于仿真，励磁转矩施加链接1关于Z方向
2模拟
首先对图1的曲轴机构的计算机仿真结果进行了讨论。曲轴的初始位置是在1θ= 60o与X0轴。然后，在重力的作用下释放。重力也作用于连杆。由于气体压力没有力考虑为仿真不是主要问题，本文的焦点。观察图5中的上行显示的质量中心位移C1在0帧的表达。它移动到Z0轴圆弧。在图5的下行的第一个图显示了曲轴的振动通过对1帧的单位矢量方向变化。在第二排第二个数字表明C1中心随时间振荡。这也许可以归因于非线性造成的耦合与连杆。
为万向接头系统的仿真结果如表8所示。恒转矩被施加到驱动轴的轴。使驱动轴与驱动轴的轴线成 5° 角度。第一行显示驱动轴的第一环节的响应。角动量的驱动轴的轴线呈线性增加的成分，这是预料之中的。第二行的前两个数字显示的横方向的变化，这是链接2。所有三个轴的角运动是清晰可见的。驱动轴的驱动轴的运动：从图8中的第三行是明确的。
3结论
键合图的方法是使用两个常用机构动力学模型，（1）曲轴连杆活塞–––缸系统，及（2）万向接头系统。对惯性系的机构各环节的平移和旋转的动态图形表示，表示和约束节点处理，因果关系的描述编码进行了仿真，直接从键合图没有导出系统方程，一直在这工作了。基于MATLAB的仿真结果进行介绍和解释的系统。
出处：
http://www.xiexiebang.com/NaCoMM-2009/nacomm09_final_pap/DVAM/DVAMAV3.pdf
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