【摘要】：在即將到來(lái)的無(wú)人駕駛車輛及車聯(lián)網(wǎng)中,同時(shí)檢測(cè)無(wú)人駕駛車輛(以下稱為目標(biāo))的信道占用情況(即當(dāng)前時(shí)隙目標(biāo)是否通信)和估計(jì)該目標(biāo)的位置將成為不可避免的挑戰(zhàn)。由于目標(biāo)在行駛過(guò)程中進(jìn)行通信的時(shí)隙是不確定的,以及目標(biāo)在傳感器網(wǎng)絡(luò)中是不停移動(dòng)的,傳感器接收到的觀測(cè)值將會(huì)變得很不穩(wěn)定,這將嚴(yán)重影響對(duì)目標(biāo)當(dāng)前通信狀態(tài)的檢測(cè)和對(duì)目標(biāo)當(dāng)前位置的追蹤,即可靠性下降。通常,在檢測(cè)目標(biāo)通信狀態(tài)和估計(jì)目標(biāo)位置的情況下,傳感器網(wǎng)絡(luò)會(huì)將收集到的觀測(cè)值報(bào)告給處理中心進(jìn)行處理。如果報(bào)告過(guò)多的觀測(cè)值到處理中心(即每個(gè)傳感器都報(bào)告觀測(cè)值),所有傳感器都將消耗大量的能量,由此將會(huì)導(dǎo)致傳感器網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)重的能量損耗,即有效性下降;同時(shí),對(duì)于離目標(biāo)較遠(yuǎn)的傳感器,它們的觀測(cè)值(稱為虛警觀測(cè)值)絕大部分是噪聲污染,應(yīng)用這樣的觀測(cè)值將會(huì)影響檢測(cè)和估計(jì)的精確性,即可靠性下降。針對(duì)上述問(wèn)題,通過(guò)利用目標(biāo)移動(dòng)的連續(xù)性、目標(biāo)通信狀態(tài)的持續(xù)性,以及觀測(cè)方程的特性,我們?cè)诒狙芯恐刑岢隽艘环N新型的同時(shí)檢測(cè)和估計(jì)方案,這個(gè)方案可以同時(shí)提升精確性(即可靠性)和能量效率(即有效性)。具體內(nèi)容如下。(1)首先,依賴于目標(biāo)的連續(xù)移動(dòng)特性,以及通信時(shí)隙的持續(xù)特點(diǎn),我們建立了一個(gè)統(tǒng)一的目標(biāo)動(dòng)態(tài)模型(即基于伯努利隨機(jī)有限集的目標(biāo)動(dòng)態(tài)模型)。依靠這個(gè)目標(biāo)模型,我們將采用基于隨機(jī)有限集的序貫貝葉斯過(guò)程,同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和估計(jì)。(2)更進(jìn)一步的,為了解決觀測(cè)值消失(當(dāng)前目標(biāo)沒(méi)有通信信號(hào))以及觀測(cè)值噪聲污染問(wèn)題,我們提出了一個(gè)序貫預(yù)濾波技術(shù)來(lái)改善觀測(cè)值,理論分析和仿真表明所提的方案可以有效提升檢測(cè)和估計(jì)的精確性。(3)為了解決能耗問(wèn)題,我們提出了一個(gè)動(dòng)態(tài)閾值機(jī)制,只有大于閾值的觀測(cè)值(預(yù)濾波后的觀測(cè)值)才能被傳送給處理中心,因此將減少報(bào)告觀測(cè)值的個(gè)數(shù)。(4)為了更好的限制虛警觀測(cè)值的影響,我們?cè)谔幚碇行亩嗽O(shè)計(jì)了基于隨機(jī)有限集的觀測(cè)集。該觀測(cè)集能夠通過(guò)傳感器的位置分布進(jìn)一步抑制虛警觀測(cè)值對(duì)檢測(cè)和估計(jì)可靠性的影響。最后,我們通過(guò)理論推導(dǎo)和仿真驗(yàn)證了這個(gè)同時(shí)檢測(cè)和估計(jì)方案,證明了它可以提升檢測(cè)和估計(jì)的精確性以及提升能量效率。因此,本文所提出的同時(shí)檢測(cè)和估計(jì)方案更加適用于即將到來(lái)的無(wú)人駕駛系統(tǒng)的目標(biāo)感知和定位應(yīng)用。
【圖文】：

濾波后的觀測(cè)值）進(jìn)行傳輸，，以此同時(shí)提升可靠性和有效性。最后，在處理中心逡逑端，個(gè)基于觀測(cè)集的兩階段貝葉斯過(guò)程將被采用，來(lái)同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和估計(jì)。具逡逑體流程如圖２－１所示。逡逑，，邐＇＇－ｍ－邋＇逡逑廣￣＇￣邋＊邋：邋￣邐：邋：邐／邋．；邋＜邋，））邐＇逡逑Ｉ￣＾＾邐１｜邐處理中心逡逑傳感器邐。（＜＜）逡逑預(yù)濾波模塊，逡逑！，邐ｌＭｍｃｋ逡逑：＾邐：？：邐／邐廣．—￣＾－ —．逡逑／邐一^u始邋＿逡逑］是邐Ｉ邐１逡逑媻■邐＂＊邐＂：？？，））邐幢一逡逑虛警觀測(cè)值邋｜邋－「建立觀測(cè)集毛丨逡逑卜：到處理中心丨：．邐＂＊邐廠邋＇邐Ｉ邋：邋１邐—邋＇邋］．」逡逑——二：邐邋／邐．邐｜邐＿Ｆ１逡逑！，貝葉斯過(guò)程逡逑目標(biāo)、＇—：？——？￣—＇—？－ ：：—：．－－－夕逡逑圖２－１同時(shí)檢測(cè)估計(jì)方案流程圖逡逑在圖２－１中

粗略的檢測(cè)。在這里，我們記這個(gè)粗略的檢測(cè)結(jié)果為匕。通過(guò)我們可以決定逡逑式（３－５）和式（３－６）哪個(gè)將對(duì)當(dāng)作當(dāng)前時(shí)隙的后驗(yàn)概率。選擇后驗(yàn)概率的過(guò)程逡逑如圖３－１所示。逡逑（ａ）邐ＰＩ５Ｆ邐（ｃ）邐！邋旮邋ｆｔ邋ｉ邐；邐！邋ｉ邋0逡逑，ＲＳＳ邋４”逡逑ｐｐｄ邋：片邋NB邋ｊ邋，／邐＼邐ｈｋｖｈ？ＫＨ＞＝ｌ邐＇－＾－ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ邐ｊＷ逡逑／邋Ｊ／邋＇邐奪—’ｒ邐＾邋＼逡逑ｗ＇＼逡逑，Ｍ邋，，ｉｉＳｉ！邋ＭｉＶ＾ｗｒｉｏｒＰＤＦ邐，二菩一ｔ，邐＼逡逑八＼ｙ邋＼逡逑邐邐—邐—邐ｆ；邋１＋１邐Ａ－－２邋ｍ邋Ｍ邋ｋｒ５－邋ｋ＊６邋ＨＩ逡逑圖３－１預(yù)濾波后驗(yàn)函數(shù)選擇示意圖逡逑圖３－１中，在ｔ＋２時(shí)隙，０標(biāo)的通信狀態(tài)被粗檢測(cè)為ｆｆｃ＋２＝０。這時(shí)，只有式逡逑（３－６）所提供的虛擬的后驗(yàn)分布，雖然仍然具有較大的不確定性，但是仍然可逡逑以恢復(fù)出一個(gè)較理想的觀測(cè)值（在圖中
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN713

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本文編號(hào)：2619782