【摘 要】
:
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络。传感器节点具有体积小、成本低和精度高的优点,其
论文部分内容阅读
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络。传感器节点具有体积小、成本低和精度高的优点,其应用范围越来越广,如环境监控、生态监测、医疗监测等。然而,传感器节点在存储资源、计算能力、能量等方面的局限性,成为其进一步大规模应用的阻碍。
数据融合技术(Data Aggregation)可删除多份数据之间的冗余数据,同时融合来自不同节点的数据,最大限度地提取被测目标的信息量。目前,传感器网络中的数据融合技术得到了极大的关注。压缩感知(Compressive Sensing,CS)理论作为新兴的数据处理技术,为数据融合提供了新的思路。不同于传统的Nyquist采样定理,CS能够以低速率进行信号采样,并行地对数据进行适当压缩处理,实现特征级融合。将CS理论应用到WSN中,能够显著降低网络的数据通信量,从而达到节省能量的目的。目前CS的WSN应用研究刚刚起步,其实际应用模型还不完善,有待进一步探讨和优化。
首先,针对目前压缩感知的WSN应用都局限于单个节点的数据处理,且未考虑节点之间关联性的问题。本文提出了一种适用于WSN的协作压缩感知策略。根据传感器节点各自的能量消耗状态,节点之间以协作的方式选择稀疏基,进而通过冗余字典增大数据重构的准确度。该策略能够在未知接收数据的情况下,以合适的稀疏形式表示数据,适用于应用场景复杂的WSN,更利于汇聚节点全面地获取源节点的数据,并有效地增强传输过程的鲁棒性,达到降低能耗的目的。
然后,本文讨论了WSN特征提取后的决策级融合问题。当WSN规模增大或应用增多时,数据量随之上升,数据种类复杂。作为WSN的决策级融合,汇聚节点的分类算法需要考虑如何在减少传感器节点上传数据的同时,保证算法的分类准确度和快速性。作为CS的扩展,分布式压缩感知(Distribution CompressiveSensing,DCS)适合应用于具有分布式特性的无线传感器网络数据处理。由此,本文设计了一种适用于能量受限WSN的数据分类方法,利用网络数据的稀疏性和相关性特点,基于稀疏表示和DCS理论,将数据的稀疏系数向量表示为共有和特有两个部分,获取数据的类别特征,作为分类的重要依据,避免传统分类方法学习阶段的额外开销,能够显著降低传感器节点传输能耗,并且有效提高了算法效率和数据处理能力。
最后对本文进行总结,并且针对可能的研究方向,给出下一步工作。
其他文献
在通信传输系统,尤其是无线通信系统中,信号总会因遇到各种干扰而失真,这就要求对其采取纠错编码措施来应对各种形式的信道干扰,以提高通信的可靠性。信道编码的盲识别,是指依据接
近年来,随着智能监控技术的发展,多摄像机监控系统日益引起人们的关注。使用多个摄像机协作可以有效扩大监控范围,增加观察角度,丰富运动对象信息,特别是解决单摄像机系统中的目标
随着我国经济的快速发展,各行各业用电量需求越来越大,电力能源短缺的现象日益突出,节能降耗已经成为全社会关注的热点,能效管理工作显得异常重要。各运营商为了积极响应节能政策号召,需要对各个站点的能耗进行实时检测,保证节能降耗工作的顺利开展。由于基站能耗管理工作存在节点多,布线繁琐,部分线路老化问题,无法对所有进行破线式电能监测,需要一种安装方便、价格低廉的电能监测装置。为了适应特殊安装环境,电流互感器
目标跟踪是计算机视觉领域的焦点和最具挑战的基础工作之一,其目的在于对图像序列中的感兴趣目标进行定位,并且持续、稳定和准确的跟踪。目标跟踪在众多领域都有着广泛的应用,如军事制导、视频监控、智能交通、人机交互、无人驾驶等。在近年来的研究与发展的过程中涌现出众多优秀的跟踪算法,其在跟踪精度和速度上都有较大提高,然而在一些复杂条件下如复杂背景、尺度变化、形变、遮挡甚至是离开视野后重现都常常导致跟踪的失败。
在这个互联网飞速发展的时代,时刻都会有大量的、新颖的信息扑面而来。对于互联网用户而言,他们若是自己从其中筛选出感兴趣的、优质的信息是十分繁冗且不太现实的。所以一个
量子蚁群算法是将蚁群算法与量子计算相结合的一种新型量子群智能优化算法,具有种群分散性好,并行性佳,收敛速度快,全局搜索能力强等优点。本文主要研究量子蚁群算法的特性及其改
课题研究背景以PON监控技术为基础,对接入网技术、PON技术及其监控网络存在的优势、挑战以及发展思路进行了分析,课题论述了当前PON监控技术在接入网技术中的发展,详细地分析了
随着绿色无线通信技术的快速发展和Facebook、Twitter等社交工具迅速的普及,使得频谱资源稀缺的问题变得越发严重。认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术是一种解决频谱资源利用
机会网络是一种依靠节点移动带来的相遇机会完成消息传递的新型无线自组织网络,其在军事自组织网络、野生动物追踪网络、偏远地区组网以及无线传感器网络等方面具有广阔的应用
我国是一个严重干旱缺水的国家,人均水资源拥有量为2300立方米,但是我国的用水量是世界上最多的。我国水资源分布情况的统计还不是十分完善,所以需要详细的记录水资源的分布和流向,这对城市用水、工业发展、农业生产和生态系统及生物多样性起着重要作用。因为现代化建设进程的加快和发展智慧城市已经转变为国家战略的影响,所以采用超声波准确测量流速对研究水资源的流向和分布具有十分重要的意义。本文采用超声波测量法测量