超宽带(UWB,Ultra-WideBand)作为一种新兴的扩频无线通信技术,具有功耗低、抗多径能力强、定位精度高等优点,成为短距离无线通信领域研究热点。移动自组网(MANET,MobileAdHocNetwork)是一种不依赖于任何固定基础设施、无中心控制的无线移动网络,组网快速灵活。将UWB技术与MANET技术相结合,通过灵活变化的拓扑,网络覆盖范围可以不断延伸。UWB技术的固有优点可以显著提高MANET网络性能、扩展其应用范围。路由协议是MANET网络中影响通信性能的重要因素之一,现有路由协议大多基于传统无线通信技术,考虑到UWB技术独特的物理层特性,需要设计新的适用于UWBMANET的路由协议。论文采用跨层协作策略研究UWBMANET路由协议,主要工作及相关研究体现在以下方面:　　 (1)设计了一个以网络层为核心的跨层方案　　 同时采用信息池和分组头信息管道方法实现节点协议栈间跨层信令交互,对本层复杂信息灵活处理的同时,保证时效性较强的信息能够快速传递。采用了MAC层参与的HELLO消息机制,在不引入过多控制开销的前提下,实现节点间信息交互。　　 (2)提出了一种新的基于UWB定位辅助的路由算法　　 节点随机移动是导致MANET网络性能下降、限制网络规模扩展的关键因素之一,而基于移动预测的路由协议能够有效降低网络拓扑结构变化的影响。论文利用UWB技术具有精确定位能力这一特性,基于Gauss-Markov模型研究节点移动预测机制,能够在存储少量节点历史位置信息的情况下辨识模型参数,实现节点移动轨迹的实时预测。在此基础上,实现了基于链路保持时间的提前路由修复算法,以提高路由稳定性和网络性能。　　 (3)提出了基于时间序列分析的链路质量预测及稳定路由算法　　 由于UWB技术定位基于测距和分布式计算过程,并非任何时刻都能获得准确的位置信息,为此本文研究定位功能ON／OFF的双模解决方案。在无定位信息辅助的情况下,提出一个不依赖于任何特定信号传输模型和节点移动模型,具有较低复杂度的实时链路质量预测算法。分析了作为链路质量度量的接收信号强度指示(RSSI,ReceivedSignalStrengthIndicator)的突出优势和固有缺陷。为弥补其缺陷,利用基于样条插值的数据补齐方法将杂乱的RSSI样本集合构造为规整的时间序列,利用统计分析和数据处理的有力工具——时间序列分析方法充分挖掘RSSI中所包含的链路质量和节点移动信息,将局部线性核平滑方法和滑动窗口局部多项式预测方法引入链路质量判断及预测,最后将其应用于稳定路由协议设计,实现了节点移动自适应的路由维护算法。　　 (4)提出了干扰感知的稳定路由度量　　 考虑到MANET网络中多用户干扰无法避免,给出了跳时超宽带(TH-UWB,Time-HoppingUWB)为物理层的多用户干扰形式及计算方法,利用干扰信噪比(SINR,SignaltoInterferenceandNoiseRatio)衡量不同传输速率下链路对干扰的抑制能力。针对SINR的固有缺陷,利用基于偏好函数的物理规划方法,将其与经典的期望传输次数度量(ETX,ExpectedTransmissionCount)相结合,取其优势的同时,弥补ETX无法区分分组传输速率的缺陷,获得了包含干扰和分组投递信息的综合链路质量求解方法,从而实现将不同物理意义的各评价参数统一起来,在此基础上得到全面、可靠的路由度量模型。　　 (5)在NS-2仿真平台上,基于经典AODV路由协议,对上述提出的路由算法进行编程实现,通过仿真验证算法的性能。