對海洋開展科學研究、民事開發(fā)或實施海洋軍事活動均需以海洋環(huán)境信息為基礎。故人們日益增長的認識海洋需求推動著大規(guī)模、高效海洋監(jiān)測傳感網建設。壓縮感知框架下的水下傳感網可為大規(guī)模水下信息獲取提供節(jié)能高效的解決方案。而對于各節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸代價存在差異的中心型水下傳感網,該壓縮感知信息獲取模式下的活躍節(jié)點選擇結果對網絡能量消耗與數(shù)據(jù)重建精度均有直接影響。故本文基于壓縮感知框架下水下傳感網信息獲取模式,在考慮各感知節(jié)點到匯聚節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸代價差異的前提下,探索活躍節(jié)點選擇方案及與其相適應的多用戶檢測方法。這對構建節(jié)能高效的水下環(huán)境信息獲取傳感網具有積極意義。首先介紹了壓縮感知框架下的傳感網信息獲取模式及傳統(tǒng)的節(jié)點隨機活躍策略。然后在中心型水下二維傳感網模型基礎上,描述水下信道衰減、噪聲。并給出與傳輸距離有關的單跳傳輸能耗計算方式,以此作為本文所關注的各節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸代價差異。接著,基于各節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸代價差異,進行壓縮感知框架下水下傳感網活躍節(jié)點選擇方案設計。方案設計原則為在數(shù)據(jù)重建精度約束的基礎上實施節(jié)省網絡能耗策略。在匯聚節(jié)點處求解基于此原則的優(yōu)化問題來進行活躍節(jié)點選擇。本文對基于考慮傳輸代價節(jié)點選... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 課題研究現(xiàn)狀及分析
    1.3 本文主要研究內容
第2章 壓縮感知框架下的傳感網信息獲取系統(tǒng)建模
    2.1 壓縮感知技術
        2.1.1 數(shù)據(jù)的稀疏表示
        2.1.2 壓縮感知的測量矩陣
        2.1.3 壓縮感知的重建算法
    2.2 壓縮感知框架下傳感網信息獲取的系統(tǒng)模型
    2.3 兩種節(jié)點隨機活躍策略
        2.3.1 中心式隨機活躍策略
        2.3.2 分散式隨機活躍策略
    2.4 本章小結
第3章 水下各節(jié)點單跳數(shù)據(jù)傳輸能耗計算
    3.1 水下二維傳感網模型
    3.2 水聲信道傳播損失及噪聲
    3.3 傳輸能量消耗計算
    3.4 水下各節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸代價的差異
    3.5 本章小結
第4章 水下傳感網活躍節(jié)點選擇方案
    4.1 活躍節(jié)點選擇方案設計
        4.1.1 方案設計原則
        4.1.2 方案實施細節(jié)
    4.2 考慮傳輸代價節(jié)點選擇方案與隨機節(jié)點選擇方案的對比
        4.2.1 仿真實驗設置
        4.2.2 針對較小觀測區(qū)域的仿真實驗
        4.2.3 針對較大觀測區(qū)域的仿真實驗
    4.3 本章小結
第5章 與活躍節(jié)點選擇方案相適應的多用戶檢測
    5.1 分散式隨機活躍策略下的多用戶檢測
        5.1.1 IDMA下基于壓縮感知用戶活躍性檢測的系統(tǒng)模型
        5.1.2 基于壓縮感知的多用戶檢測
        5.1.3 仿真實驗及結果分析
    5.2 考慮傳輸代價節(jié)點選擇方案下的多用戶檢測
        5.2.1 IDMA下的多用戶檢測
        5.2.2 低密度擴展下的多用戶檢測
        5.2.3 仿真實驗及結果分析
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]LDS多用戶檢測和LDPC碼譯碼的聯(lián)合迭代算法[J]. 雷維嘉,劉玥岑,謝顯中.  北京郵電大學學報. 2017(04)
[2]基于格基約減的擴頻通信多址干擾抑制算法[J]. 鮑亞川,蔚保國.  電子與信息學報. 2017(05)
[3]基于聯(lián)合稀疏圖的CDMA系統(tǒng)建模與分析[J]. 文磊,雷菁,魏急波,王建新.  華南理工大學學報(自然科學版). 2016(09)
[4]LDPC碼譯碼算法及性能分析[J]. 李秀花,高永安,馬雯.  現(xiàn)代電子技術. 2014(01)
[5]貪婪算法與壓縮感知理論[J]. 方紅,楊海蓉.  自動化學報. 2011(12)
[6]基于冗余字典的信號超完備表示與稀疏分解[J]. 張春梅,尹忠科,肖明霞.  科學通報. 2006(06)
[7]碼分多址中的幾種用戶檢測技術的分析與比較[J]. 葛萬成,楊鵬,蔡文鈞.  同濟大學學報(自然科學版). 2002(09)

博士論文
[1]水下傳感器網絡高效數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議研究[D]. 洪璐.中國海洋大學 2011
[2]海洋監(jiān)測傳感器網絡關鍵技術研究[D]. 羅漢江.中國海洋大學 2010

碩士論文
[1]基于壓縮感知的多用戶檢測技術研究[D]. 杜睿.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]稀疏碼多址接入技術研究[D]. 王俊.北京郵電大學 2016
[3]三維水聲傳感器網絡自適應分辨率數(shù)據(jù)重構研究[D]. 胡濱.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[4]基于數(shù)據(jù)融合的水下傳感器網絡部署研究[D]. 劉亞闖.河南科技大學 2015
[5]IDMA關鍵技術研究[D]. 杜岧.北京郵電大學 2015
[6]直接序列擴頻系統(tǒng)中多用戶檢測技術的研究[D]. 黃坤.西安電子科技大學 2014



本文編號：3198520