由于通信技術(shù)的飛速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被運用在與我們生活息息相關(guān)的各個領(lǐng)域,當(dāng)然也為目前火災(zāi)自動報警系統(tǒng)所存在的問題提拱了新的解決辦法。分布式壓縮感知技術(shù)作為一種新穎的視頻應(yīng)用解決方案,將計算復(fù)雜度從視頻編碼端轉(zhuǎn)移到解碼端,該技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用場景,特別是在移動視頻通信、野外環(huán)境監(jiān)測以及安防等方面。本文研究重點是設(shè)計實現(xiàn)一個基于無線傳感網(wǎng)的智慧消防預(yù)警系統(tǒng)。首先,針對消防預(yù)警的場景要求,本文首先結(jié)合分布式壓縮感知技術(shù)和無線傳感網(wǎng)技術(shù)對系統(tǒng)進行了需求分析和性能分析。然后設(shè)計了系統(tǒng)整體架構(gòu),詳細介紹了各個功能模塊的軟硬件實施方案,實現(xiàn)感知節(jié)點的數(shù)據(jù)采集編碼,構(gòu)建Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸和后端進行視頻解碼重建。其次,針對壓縮感測量過程,考慮所選用的確定性測量矩陣的隨機性能較差,不利于后端原始信號的重構(gòu),提出一種基于該確定性測量矩陣的優(yōu)化方法,即對正交對稱托普利茲測量矩陣進行優(yōu)化與構(gòu)建,提高該矩陣與硬件友好度。通過仿真實驗結(jié)果表明,優(yōu)化后的測量矩陣,硬件實現(xiàn)比較容易,并且獨立變元的個數(shù)大大的減少了,從而減輕了系統(tǒng)存儲和運算的負擔(dān)。最后,本文完成了感知節(jié)點和系統(tǒng)平臺的搭建與實現(xiàn),并且從功能和性能... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

WSN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)圖

具體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見下圖。圖 2.1 WSN 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)圖2.2.2 無線傳感網(wǎng)節(jié)點結(jié)構(gòu)在無線傳感網(wǎng)中，傳感節(jié)點扮演著舉足輕重的角色，節(jié)點的性能直接影響到整個傳感網(wǎng)系統(tǒng)工作效率。從本質(zhì)上來看，感知節(jié)點是一個微型化的嵌入式系統(tǒng)，它一般由五部分組成，分別為傳感器模塊、處理模塊、通信模塊以能量管理模。感知節(jié)點的結(jié)構(gòu)見圖 2.2。圖 2.2 節(jié)點結(jié)構(gòu)圖（1）感知模塊主要包括傳感器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其主要作用是負責(zé)對目標(biāo)對象信息的采集。（2）數(shù)據(jù)處理模塊由微處理器和存儲器組成，該模塊作為感知節(jié)點的核心部分，負責(zé)管理整個感知節(jié)點的操作以及對自身采集的數(shù)據(jù)和從其他傳感節(jié)點獲取到的數(shù)據(jù)進行保存和處理。

（3）無線通信模塊主要作用是負責(zé)感知節(jié)點之間間的相互通信。（4）能源供給單元模塊，通常為體積較小的電池，主要責(zé)為各個感知節(jié)點供電，。目前對于無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究熱點是如何設(shè)計能耗更低，更為靈活的傳感器節(jié)是從硬件方面和軟件方面來考慮降低節(jié)點的能耗[9]。本文設(shè)計的基于無線傳感網(wǎng)的預(yù)警系統(tǒng)，根據(jù)應(yīng)用場景的特點，設(shè)計出滿足應(yīng)用場景需求的傳感器節(jié)點。.3 無線傳感網(wǎng)協(xié)議棧結(jié)構(gòu)在無線傳感網(wǎng)協(xié)議棧研究的初期提出的協(xié)議棧和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議�；鞠嗨�，由物理層路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層以及應(yīng)用層構(gòu)成。另外，能量管理平臺、任務(wù)管理平臺和任臺[10]也被添加到協(xié)議棧中。在這些管理平臺的相互配合下，感知節(jié)點能夠協(xié)同工作的使用更加的高效。無線傳感網(wǎng)協(xié)議結(jié)構(gòu)見圖 2.3。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的傳感器配置優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王云昊.東北大學(xué) 2013
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本文編號：3030278