發(fā)布時間：2017-09-09 00:41

  本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動目標(biāo)跟蹤算法的設(shè)計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 目標(biāo)跟蹤 隨機(jī)游走 網(wǎng)絡(luò)壽命 聚合 網(wǎng)格 順/逆時鐘

【摘要】：移動目標(biāo)跟蹤是WSNs中一個重要的功能。本文首先針對WSNs能源有效、傳感器節(jié)點計算能力有限的需求設(shè)計了一個基于加權(quán)質(zhì)心的移動目標(biāo)跟蹤算法。首先采用隨機(jī)游走的思想模擬目標(biāo)的隨機(jī)運動,建立移動目標(biāo)軌跡模型。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了基于一步和基于兩步的目標(biāo)軌跡預(yù)測算法。其次,本文采用二進(jìn)制傳感器和睡眠調(diào)度機(jī)制以減少網(wǎng)絡(luò)內(nèi)能量消耗。該機(jī)制使得處于目標(biāo)周圍的傳感器節(jié)點工作而其他節(jié)點睡眠。為了保證跟蹤的及時性,根據(jù)軌跡預(yù)測節(jié)點提前喚醒工作節(jié)點。再次,根據(jù)二進(jìn)制傳感器節(jié)點反饋結(jié)果采用質(zhì)心定位和加權(quán)質(zhì)心定位方法確定目標(biāo)位置。最后通過大量實驗驗證了本文提出算法的有效性,并分析和各參數(shù)設(shè)置對算法性能的影響。接下來,本文研究了傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量有效的移動目標(biāo)跟蹤問題。本文首先定義了一個基于網(wǎng)格的網(wǎng)絡(luò)模型,該模型使處于網(wǎng)格頂點附近的節(jié)點工作、其它的節(jié)點睡眠以節(jié)省能量。其次,分析了目標(biāo)出現(xiàn)位置與單個網(wǎng)格的關(guān)系,針對每種位置關(guān)系給出了一個適用的定位算法。在此基礎(chǔ)上,本文設(shè)計了一個基于兩階段聚合的移動目標(biāo)定位算法,對單個網(wǎng)格內(nèi)定位結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。再次,本文提出了一個基于順/逆時鐘機(jī)制的最短路徑選擇算法傳輸目標(biāo)定位的結(jié)果,保證最小化參與傳輸?shù)墓?jié)點數(shù)目。最后,本文通過大量的實驗驗證了所提出算法在能源節(jié)省、跟蹤質(zhì)量方面的優(yōu)越效果。
【關(guān)鍵詞】：目標(biāo)跟蹤 隨機(jī)游走 網(wǎng)絡(luò)壽命 聚合 網(wǎng)格 順/逆時鐘
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-17
• 1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動目標(biāo)跟蹤技術(shù)概述7-8
• 1.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動目標(biāo)跟蹤技術(shù)研究背景7
• 1.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動目標(biāo)跟蹤技術(shù)研究意義7-8
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動目標(biāo)跟蹤算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-13
• 1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究與發(fā)展8-12
• 1.2.2 移動目標(biāo)定位跟蹤技術(shù)的研究與發(fā)展12-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 1.3.1 本文主要研究問題13-15
• 1.3.2 本文主要研究成果15
• 1.4 本文章節(jié)安排15-17
• 第2章 課題研究基礎(chǔ)知識17-26
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)17-21
• 2.1.1 普通網(wǎng)絡(luò)模型17
• 2.1.2 TTDD網(wǎng)絡(luò)模型17-21
• 2.2 移動目標(biāo)跟蹤技術(shù)21-25
• 2.1.1 基本目標(biāo)定位技術(shù)21-22
• 2.1.2 DIS定位方法22-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 基于加權(quán)質(zhì)心的移動目標(biāo)跟蹤算法26-39
• 3.1 模型定義26-27
• 3.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型26-27
• 3.1.2 目標(biāo)軌跡模型27
• 3.2 移動目標(biāo)跟蹤過程27-34
• 3.2.1 移動目標(biāo)發(fā)現(xiàn)27-29
• 3.2.2 移動目標(biāo)定位29-32
• 3.2.3 移動目標(biāo)軌跡預(yù)測32-34
• 3.3 實驗與分析34-37
• 3.3.1 實驗設(shè)置34
• 3.3.2 實驗結(jié)果及分析34-37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 第4章 基于兩階段聚合的移動目標(biāo)跟蹤算法39-54
• 4.1 網(wǎng)絡(luò)模型39-40
• 4.2 簡單的目標(biāo)跟蹤算法40-47
• 4.2.1 預(yù)備知識40-42
• 4.2.2 目標(biāo)探測42-43
• 4.2.3 目標(biāo)定位43-44
• 4.2.4 最短路徑選擇算法44-47
• 4.3 實驗和性能評估47-53
• 4.3.1 節(jié)點能耗分析47-49
• 4.3.2 實驗設(shè)置49
• 4.3.3 定位實驗結(jié)果及分析49-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-62
• 致謝62-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64-65

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：817281