為了掌握結(jié)構(gòu)的損傷狀況,本文設(shè)計(jì)了一套基于Wi-Fi的無線傳感網(wǎng)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng),用以監(jiān)測結(jié)構(gòu)的振動情況。但是無線傳輸過程中發(fā)生的數(shù)據(jù)丟包現(xiàn)象,嚴(yán)重影響著無線傳感網(wǎng)的可靠性,為了保證后續(xù)分析的準(zhǔn)確性,本系統(tǒng)在節(jié)點(diǎn)中嵌入了基于壓縮感知理論的丟包補(bǔ)償算法,對無線傳輸中丟失的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)補(bǔ)償。但是傳統(tǒng)的丟包補(bǔ)償算法中測量矩陣所需的存儲空間對節(jié)點(diǎn)造成了很大的挑戰(zhàn),為了在本系統(tǒng)中應(yīng)用基于壓縮感知的丟包補(bǔ)償算法,本文提出了一種改進(jìn)方式:1)使用定點(diǎn)數(shù)代替浮點(diǎn)數(shù),使用高斯系數(shù)矩陣代替高斯隨機(jī)矩陣作為丟包補(bǔ)償算法的測量矩陣;2)改變測量矩陣在節(jié)點(diǎn)中的存儲方式,將矩陣按位存儲。為了方便用戶控制和管理無線傳感器節(jié)點(diǎn),本文使用Qt圖形界面軟件設(shè)計(jì)了一套服務(wù)器端人機(jī)交互軟件,包括命令交互、接收和存儲節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù),并且繪制實(shí)時(shí)波形曲線圖以及對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)分析的功能。為了對本文所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)測試以及對嵌入的丟包補(bǔ)償算法和在此基礎(chǔ)上的改進(jìn)算法進(jìn)行性能驗(yàn)證,本系統(tǒng)在星海灣大橋主橋段進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,可以得出節(jié)點(diǎn)中嵌入的使用高斯系數(shù)矩陣作為測量矩陣的丟包補(bǔ)償改進(jìn)算法可以在一定誤差范圍內(nèi)對丟失的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償和重構(gòu),其重構(gòu)性能和使用高斯隨機(jī)矩陣作為測量矩陣的補(bǔ)償算法性能相當(dāng),但是在節(jié)點(diǎn)中占用的內(nèi)存空間僅為原矩陣的1/32,對于節(jié)點(diǎn)具有重要意義,本文所開發(fā)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)具有實(shí)用性。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN92;TP212.9

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本文編號：2819232