為了掌握結(jié)構(gòu)的損傷狀況,本文設(shè)計了一套基于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)分析的準確性,本系統(tǒng)在節(jié)點中嵌入了基于壓縮感知理論的丟包補償算法,對無線傳輸中丟失的數(shù)據(jù)進行數(shù)學(xué)補償。但是傳統(tǒng)的丟包補償算法中測量矩陣所需的存儲空間對節(jié)點造成了很大的挑戰(zhàn),為了在本系統(tǒng)中應(yīng)用基于壓縮感知的丟包補償算法,本文提出了一種改進方式:1)使用定點數(shù)代替浮點數(shù),使用高斯系數(shù)矩陣代替高斯隨機矩陣作為丟包補償算法的測量矩陣;2)改變測量矩陣在節(jié)點中的存儲方式,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,本文使用Qt圖形界面軟件設(shè)計了一套服務(wù)器端人機交互軟件,包括命令交互、接收和存儲節(jié)點采集的數(shù)據(jù),并且繪制實時波形曲線圖以及對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行后續(xù)分析的功能。為了對本文所設(shè)計的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)進行系統(tǒng)測試以及對嵌入的丟包補償算法和在此基礎(chǔ)上的改進算法進行性能驗證,本系統(tǒng)在星海灣大橋主橋段進行了現(xiàn)場實驗,通過對實驗數(shù)據(jù)的分析,可以得出節(jié)點中嵌入的使用高斯系數(shù)矩陣作為測量矩陣的丟包補償改進算法可以在一定誤差范圍內(nèi)對丟失的數(shù)據(jù)進行補償和重構(gòu),其重構(gòu)性能和使用高斯隨機矩陣作為測量矩陣的補償算法性能相當,但是在節(jié)點中占用的內(nèi)存空間僅為原矩陣的1/32,對于節(jié)點具有重要意義,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