【摘要】：無(wú)線通信技術(shù)和新型傳感器的大力發(fā)展,使無(wú)線多傳感器網(wǎng)絡(luò)信息融合估計(jì)系統(tǒng)在導(dǎo)航、目標(biāo)跟蹤、軍事監(jiān)測(cè)、醫(yī)療等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。無(wú)線通信的引入給系統(tǒng)帶來(lái)了很多的好處,節(jié)約了系統(tǒng)成本,增加了系統(tǒng)靈活度等,也不可避免地帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。例如通信帶寬約束、通信延遲、通信丟包等。大量的實(shí)際應(yīng)用使多傳感器估計(jì)問(wèn)題漸漸成為了研究的熱點(diǎn)。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:1、考慮在通信受限條件下的無(wú)線多傳感器估計(jì)問(wèn)題。在傳統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)上提出了一種降維的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度策略,這種策略能夠滿足有限的通信約束條件。然后設(shè)計(jì)該策略下的Kalman估計(jì)算法。最后利用一個(gè)擁有兩個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)目標(biāo)跟蹤實(shí)例來(lái)驗(yàn)證該傳輸策略的可行性和估計(jì)算法的有效性。2、隨著大量的傳感器引入到多傳感器估計(jì)系統(tǒng),系統(tǒng)的規(guī)模變得越來(lái)越大。如果繼續(xù)使用第一種傳輸調(diào)度策略,同一個(gè)時(shí)刻,需要傳輸?shù)男畔⒘靠赡芤琅f很大,甚至超過(guò)通信的限制。為此,本文提出一種節(jié)點(diǎn)分組,然后按照時(shí)間順序周期傳輸?shù)臄?shù)據(jù)調(diào)度策略。在這種調(diào)度策略下,通過(guò)分組,形成多個(gè)子系統(tǒng),每個(gè)時(shí)刻只傳輸一個(gè)子系統(tǒng)預(yù)處理的信息以滿足通信約束條件。設(shè)計(jì)與之對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)調(diào)度下的Kalman估計(jì)算法。最后利用一個(gè)擁有四個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)目標(biāo)跟蹤實(shí)例來(lái)驗(yàn)證該傳輸策略的可行性和估計(jì)算法的有效性。3、為了滿足實(shí)際的應(yīng)用需求,研究者在原有的無(wú)線多傳感器估計(jì)系統(tǒng)中加入控制器和執(zhí)行器以便對(duì)狀態(tài)的改變及時(shí)地做出響應(yīng)。傳統(tǒng)意義上,傳感器根據(jù)采樣周期對(duì)物理狀態(tài)進(jìn)行采樣并發(fā)送量測(cè)數(shù)據(jù)到中心控制器,控制器根據(jù)這些信息對(duì)狀態(tài)做出估計(jì),得到相應(yīng)的控制命令包,并將之發(fā)送到執(zhí)行器,執(zhí)行器解析控制命令包然后做出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。本文為了優(yōu)化控制器的發(fā)包周期,降低系統(tǒng)的能耗,提出一種通信和控制協(xié)同的數(shù)據(jù)調(diào)度策略,該策略以實(shí)時(shí)地調(diào)整發(fā)包周期為目的,然后設(shè)計(jì)基于粒子群的發(fā)包周期的優(yōu)化算法。最后通過(guò)一個(gè)實(shí)際的供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)仿真來(lái)驗(yàn)證優(yōu)化發(fā)包周期策略的可行性。
【圖文】：

信息融合估計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

改進(jìn)的融合狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2689713