隨機接入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中目標定位和跟蹤技術(shù)的研究
發(fā)布時間:2021-09-03 16:21
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常用于監(jiān)測諸如溫度、聲音、速度等物理或環(huán)境參數(shù),廣泛應(yīng)用于軍事、環(huán)境、醫(yī)療和工業(yè)等領(lǐng)域。對于需要長期監(jiān)控的應(yīng)用,資源(功率、帶寬)受限的數(shù)據(jù)收集是一個具有挑戰(zhàn)性的難題。基于上述場景,本文對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中高能效的目標定位和跟蹤技術(shù)展開了研究。首先,概述了課題的研究背景和研究現(xiàn)狀,介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位和跟蹤的相關(guān)技術(shù),重點介紹了壓縮感知的基本理論和關(guān)鍵技術(shù)以及應(yīng)用,簡述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中主要的目標定位和跟蹤算法。然后,對基于隨機接入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標定位技術(shù)展開研究。提出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)模型,討論了一種隨機接入壓縮感知方案,該方案在隨機感知和隨機信道訪問相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下運用壓縮感知技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)具有較高的能效。上述方案被用在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標定位當中將目標定位限定為稀疏恢復(fù)問題,通過l1范數(shù)正則化最小化技術(shù)來實現(xiàn)定位。仿真結(jié)果表明,所提出的方法利用較少的數(shù)據(jù)即可使得傳感器網(wǎng)絡(luò)中目標定位具有較高的精度。最后,研究了隨機接入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的目標跟蹤問題。在隨機接入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標定位技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了一種復(fù)雜度較低的目標跟蹤算法。該算法引入了一種自適應(yīng)機制,...
【文章來源】:南京郵電大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
專用術(shù)語注釋表
第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文章節(jié)安排和組織結(jié)構(gòu)
第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中定位和跟蹤相關(guān)技術(shù)
2.1 壓縮感知技術(shù)
2.1.1 壓縮感知概述
2.1.2 壓縮感知理論及關(guān)鍵技術(shù)
2.1.3 壓縮感知的應(yīng)用
2.2 目標定位和跟蹤方法
2.3 本章小結(jié)
第三章 隨機接入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的目標定位技術(shù)
3.1 系統(tǒng)模型
3.2 隨機接入壓縮感知方案
3.2.1 基于幀的傳輸方式
3.2.2 常規(guī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸方式分析
3.2.3 隨機感知網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸方式分析
3.2.4 隨機接入壓縮感知理論
3.2.5 隨機接入壓縮感知中傳感器感知速率的設(shè)置
3.3 隨機接入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標定位
3.3.1 信號模型
3.3.2 定位算法
3.4 仿真結(jié)果與分析
3.4.1 單目標的定位結(jié)果
3.4.2 多個目標的定位結(jié)果
3.4.3 感知噪聲存在時的定位結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 隨機接入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的目標跟蹤技術(shù)
4.1 目標跟蹤算法
4.2 仿真結(jié)果與分析
4.2.1 合成數(shù)據(jù)模型
4.2.2 單個目標的跟蹤結(jié)果
4.2.3 重定位機制
4.2.4 多個目標的跟蹤結(jié)果
4.2.5 感知噪聲存在時的跟蹤結(jié)果
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間申請的專利
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于壓縮感知信道能量觀測的協(xié)作頻譜感知算法[J]. 顧彬,楊震,胡海峰. 電子與信息學報. 2012(01)
[2]基于DSCS的寬帶頻譜感知新算法[J]. 王璐瑜,朱琦. 信號處理. 2011(06)
[3]基于近似KLT域的語音信號壓縮感知[J]. 郭海燕,楊震. 電子與信息學報. 2009(12)
[4]壓縮感知理論及其研究進展[J]. 石光明,劉丹華,高大化,劉哲,林杰,王良君. 電子學報. 2009(05)
[5]高階Bernoulli數(shù)的遞推公式及其應(yīng)用[J]. 李桂貞,劉國棟. 大學數(shù)學. 2009(01)
碩士論文
[1]壓縮感知及稀疏性分解在圖像復(fù)原中的應(yīng)用研究[D]. 薛明.西安電子科技大學 2009
本文編號:3381450
【文章來源】:南京郵電大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
專用術(shù)語注釋表
第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文章節(jié)安排和組織結(jié)構(gòu)
第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中定位和跟蹤相關(guān)技術(shù)
2.1 壓縮感知技術(shù)
2.1.1 壓縮感知概述
2.1.2 壓縮感知理論及關(guān)鍵技術(shù)
2.1.3 壓縮感知的應(yīng)用
2.2 目標定位和跟蹤方法
2.3 本章小結(jié)
第三章 隨機接入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的目標定位技術(shù)
3.1 系統(tǒng)模型
3.2 隨機接入壓縮感知方案
3.2.1 基于幀的傳輸方式
3.2.2 常規(guī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸方式分析
3.2.3 隨機感知網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸方式分析
3.2.4 隨機接入壓縮感知理論
3.2.5 隨機接入壓縮感知中傳感器感知速率的設(shè)置
3.3 隨機接入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標定位
3.3.1 信號模型
3.3.2 定位算法
3.4 仿真結(jié)果與分析
3.4.1 單目標的定位結(jié)果
3.4.2 多個目標的定位結(jié)果
3.4.3 感知噪聲存在時的定位結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 隨機接入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的目標跟蹤技術(shù)
4.1 目標跟蹤算法
4.2 仿真結(jié)果與分析
4.2.1 合成數(shù)據(jù)模型
4.2.2 單個目標的跟蹤結(jié)果
4.2.3 重定位機制
4.2.4 多個目標的跟蹤結(jié)果
4.2.5 感知噪聲存在時的跟蹤結(jié)果
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間申請的專利
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于壓縮感知信道能量觀測的協(xié)作頻譜感知算法[J]. 顧彬,楊震,胡海峰. 電子與信息學報. 2012(01)
[2]基于DSCS的寬帶頻譜感知新算法[J]. 王璐瑜,朱琦. 信號處理. 2011(06)
[3]基于近似KLT域的語音信號壓縮感知[J]. 郭海燕,楊震. 電子與信息學報. 2009(12)
[4]壓縮感知理論及其研究進展[J]. 石光明,劉丹華,高大化,劉哲,林杰,王良君. 電子學報. 2009(05)
[5]高階Bernoulli數(shù)的遞推公式及其應(yīng)用[J]. 李桂貞,劉國棟. 大學數(shù)學. 2009(01)
碩士論文
[1]壓縮感知及稀疏性分解在圖像復(fù)原中的應(yīng)用研究[D]. 薛明.西安電子科技大學 2009
本文編號:3381450
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