【摘要】：研究了壓縮感知(CS)理論在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)多目標(biāo)定位中的應(yīng)用。提出一種基于離散螢火蟲算法的壓縮感知重構(gòu)方法,并設(shè)計了具體算法實現(xiàn)流程,該算法擺脫了傳統(tǒng)壓縮感知重構(gòu)算法對稀疏度K的依賴且能夠準(zhǔn)確地重構(gòu)出原始信號�；诖�,將新的壓縮感知重構(gòu)算法應(yīng)用于WSNs目標(biāo)定位,建立了WSNs系統(tǒng)模型,構(gòu)造了合理的測量矩陣和稀疏矩陣,并分析了測量矩陣與重構(gòu)結(jié)果之間的關(guān)系,最終實現(xiàn)了WSNs多目標(biāo)定位。仿真結(jié)果表明該方法在稀疏信號重構(gòu)性能及多目標(biāo)定位精度方面具有較好效果,定位精度優(yōu)于貪婪匹配跟蹤(GMP)算法、正交匹配追蹤(OMP)算法和最大似然估計(MLE)算法,且用于WSNs定位的傳感器節(jié)點數(shù)目減少了20%,抗噪性達到了20dB。
[Abstract]:This paper studies the application of compressed sensing (CS) theory in (WSNs) multi-target location in wireless sensor networks. This paper presents a compression sensing reconstruction method based on discrete firefly algorithm, and designs the implementation flow of the algorithm. The algorithm can get rid of the dependence of the traditional compression sensing reconstruction algorithm on the sparsity K and can accurately reconstruct the original signal. Based on this, the new compressed sensing reconstruction algorithm is applied to WSNs target location, and the WSNs system model is established. The reasonable measurement matrix and sparse matrix are constructed, and the relationship between the measurement matrix and the reconstruction result is analyzed. Finally, the WSNs multi-target location is realized. Simulation results show that the proposed method has better performance in sparse signal reconstruction and multi-target location accuracy than greedy matching tracking (GMP) algorithm orthogonal matching tracking (OMP) algorithm and maximum likelihood estimation (MLE) algorithm. Moreover, the number of sensor nodes used for WSNs positioning has been reduced by 20%, and the noise resistance has reached 20 dB.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)電子信息學(xué)院;西安航空學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(No.61103242)
【分類號】：TP212.9;TN929.5

【參考文獻】

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5 周永權(quán);黃正新;劉洪霞;;求解TSP問題的離散型螢火蟲群優(yōu)化算法[J];電子學(xué)報;2012年06期

6 張曉平;劉桂雄;周松斌;;利用最小二乘支持向量機實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)定位[J];光學(xué)精密工程;2010年09期

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5 李融;;一種基于覆蓋效用計算的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點密度控制算法[J];江西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年06期

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7 于寧;萬江文;吳銀鋒;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2007年01期

8 張翰;劉鋒;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于凸規(guī)劃的改進定位算法:Convex-PIT[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2007年05期

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5 王安娜;周小星;孫紅英;楊鴻武;;基于壓縮感知過程的語音增強新算法[A];第十一屆全國人機語音通訊學(xué)術(shù)會議論文集（一）[C];2011年

6 高暢;李海峰;馬琳;;基于壓縮感知理論的語音信號壓縮與重構(gòu)方法[A];第十一屆全國人機語音通訊學(xué)術(shù)會議論文集（一）[C];2011年

7 周小星;王安娜;孫紅英;楊鴻武;;基于壓縮感知過程的語音增強[A];第十一屆全國人機語音通訊學(xué)術(shù)會議論文集（二）[C];2011年

8 金鑫;;一種改進型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心定位算法[A];2007北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會通信與信息技術(shù)會議論文集（下冊）[C];2008年

9 羅海勇;李錦濤;杜剛;趙方;;基于權(quán)值的MAXDEV無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究[A];第二屆和諧人機環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議(HHME2006)——第2屆中國普適計算學(xué)術(shù)會議(PCC'06)論文集[C];2006年

10 ;Application of antenna diversity technique on Wireless Sensor Network localization[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年

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5 劉信新;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣播路由及定位技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2010年

6 董德尊;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥R別與構(gòu)建技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

7 李志剛;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布數(shù)據(jù)存儲策略研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

8 王偉;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究[D];太原理工大學(xué);2011年

9 劉影;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位算法研究[D];吉林大學(xué);2011年

10 劉卓;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣⒎椒ㄅc應(yīng)用技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

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4 劉文娟;基于RSSI測距的WSN定位系統(tǒng)設(shè)計[D];大連理工大學(xué);2010年

5 劉靜;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位算法研究[D];大連理工大學(xué);2010年

6 趙偉;基于測距的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位及求精算法研究[D];大連理工大學(xué);2010年

7 邢云;基于壓縮感知理論的人臉識別方法研究[D];大連理工大學(xué);2010年

8 鐘文斌;基于ZigBee的井下搜救機器人定位算法研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

9 王楠;移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位問題的研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2010年

10 王濤;基于Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

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7 戚玉濤;焦李成;劉芳;;基于并行人工免疫算法的大規(guī)模TSP問題求解[J];電子學(xué)報;2008年08期

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9 石光明;劉丹華;高大化;劉哲;林杰;王良君;;壓縮感知理論及其研究進展[J];電子學(xué)報;2009年05期

10 謝勝利;孫功憲;肖明;傅予力;呂俊;;欠定和非完全稀疏性的盲信號提取[J];電子學(xué)報;2010年05期

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3 紀(jì)守領(lǐng);李金寶;;基于公共子樹緩存的傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢技術(shù)研究[A];第26屆中國數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會議論文集（B輯）[C];2009年

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5 石為人;張陽;鄧鵬程;;傳感器網(wǎng)絡(luò)局部時間同步協(xié)議研究[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

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10 文建邦;;基于EFM32G的身體域傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺[A];四川省通信學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

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1 潘晏濤 盧澤新;路由技術(shù)[N];計算機世界;2004年

2 ;中國首臺IPv6微型傳感路由器研制成功[N];計算機世界;2006年

3 ;聯(lián)盟專家聚首　共話無線未來[N];人民郵電;2006年

4 中科院計算所 徐勇軍;傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)方案—IEEE 802.15.4/ZigBee[N];計算機世界;2005年

5 北京郵電大學(xué)無線新技術(shù)研究所所長 張平;用全新的思路對待4G[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2007年

6 ;5個很酷的無線研究項目[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2007年

7 劉乃清;M2M應(yīng)用面面觀(下)[N];電子資訊時報;2008年

8 韓旭東 韓衛(wèi)東;讓網(wǎng)絡(luò)無處不在[N];計算機世界;2004年

9 衛(wèi)明;從通信無所不在到信息無所不在[N];人民郵電;2011年

10 本報記者 華凌;手機：醫(yī)生的監(jiān)控儀[N];科技日報;2007年

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4 易葉青;傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于數(shù)字水印的安全數(shù)據(jù)收集機制[D];湖南大學(xué);2011年

5 張曉麗;光纖結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)及其傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

6 郜帥;移動傳感器網(wǎng)絡(luò)高效數(shù)據(jù)收集機制研究[D];北京交通大學(xué);2010年

7 解文斌;面向監(jiān)測應(yīng)用的傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

8 李明;異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋算法研究[D];重慶大學(xué);2011年

9 趙靜;無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋控制與目標(biāo)跟蹤問題研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

10 黎潔;容遲移動傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)管理機制的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

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3 劉廣;基于NS2的無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑路由算法仿真與實現(xiàn)[D];陜西師范大學(xué);2010年

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8 王肯生;電力載波傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的研究[D];中國石油大學(xué);2010年

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10 張軍;非均勻無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法及其仿真與研究[D];陜西師范大學(xué);2010年

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本文編號：2446399