拓?fù)淝袚Q的多傳感器網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)分布式H ∞ 濾波
發(fā)布時(shí)間:2021-02-16 05:47
隨著電子與無(wú)線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在許多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用.許多實(shí)際工程問(wèn)題一般都可以建模成一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的信號(hào)估計(jì)問(wèn)題.因此,設(shè)計(jì)高可靠性的分布式濾波算法是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的一個(gè)熱點(diǎn)研究問(wèn)題.當(dāng)前,如何建模傳感器節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)的不確定性以及研究分布式網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)對(duì)估計(jì)性能的影響,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化濾波系統(tǒng)的有效地估計(jì)是問(wèn)題的關(guān)鍵所在.針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征,本文研究帶有切換拓?fù)浜褪录|發(fā)機(jī)制的分布式H∞濾波器的設(shè)計(jì)問(wèn)題,具體研究工作如下:(1)針對(duì)連續(xù)線性系統(tǒng),研究一類帶有切換拓?fù)浜突谕負(fù)湟蕾嚨氖录|發(fā)傳輸機(jī)制的分布式濾波問(wèn)題.首先提出一種新的監(jiān)測(cè)機(jī)制來(lái)識(shí)別拓?fù)涞那袚Q時(shí)刻,并且假設(shè)各傳感器只在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q時(shí)對(duì)系統(tǒng)輸出進(jìn)行采樣.根據(jù)時(shí)變采樣輸出,進(jìn)一步建立了一組基于拓?fù)湟蕾嚨姆植际绞录|發(fā)傳輸方案來(lái)減少數(shù)據(jù)的傳輸量和能量消耗.同時(shí)考慮拓?fù)淝袚Q,事件觸發(fā)傳輸方案和網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延的影響,將網(wǎng)絡(luò)化濾波誤差系統(tǒng)建模為切換時(shí)滯系統(tǒng).利用Lyapunov-Krasovskii泛函,得到一個(gè)有界實(shí)引理使得濾波誤差系統(tǒng)在給定的衰減性能下是指數(shù)穩(wěn)定的.最后給出一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化濾波器增益和事件觸發(fā)參數(shù)的...
【文章來(lái)源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
基于WSN的集中式估計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖 1.1 基于 WSN 的集中式估計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖 1.2 基于 WSN 的分布式估計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)目標(biāo)物體 傳感器節(jié)點(diǎn) 估計(jì)器 估計(jì)器的鄰居區(qū)域 通信網(wǎng)絡(luò)1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概述隨著無(wú)線通信技術(shù)和電子技術(shù)的迅猛發(fā)展, 低成本, 低功耗, 多功能的傳感器隨之出現(xiàn). 人們將大量的傳感器部署在一個(gè)監(jiān)控區(qū)域內(nèi), 通過(guò)一定的規(guī)則使鄰居節(jié)點(diǎn)相互通信形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng), 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大范圍的數(shù)據(jù)采集, 處理和計(jì)算.1.2.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)把傳感, 通信和分析有效地結(jié)合在一起, 這大大擴(kuò)大了人們處理信息的方式和采集數(shù)據(jù)的范圍[7]. 其主要優(yōu)點(diǎn)包括:(1)自組織網(wǎng)絡(luò). 傳感器網(wǎng)絡(luò)通常部署在比較復(fù)雜的環(huán)境中, 隨意部署的節(jié)點(diǎn)能
考慮如下的線性連續(xù)系統(tǒng) x (t ) Ax (t ) Bw( t )z t Mx t (2.1)其中, ( )xnx t R是系統(tǒng)狀態(tài), znz t R為待估計(jì)的系統(tǒng)輸出, 系統(tǒng)初始狀態(tài)0x (0) x, 過(guò)程噪聲 ( )wnw t R滿足 [0,)2L , A, B 和M 是具有相應(yīng)維數(shù)的系統(tǒng)矩陣.假設(shè)通過(guò)無(wú)線傳感器(WSN)來(lái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(2.1), 那么傳感器節(jié)點(diǎn)i 獲得的測(cè)量可以如下描述( ) ( ) i k i k i ky t C x t Dv t, i V(2.2)其中, ( )yniy t R是節(jié)點(diǎn)i的采樣數(shù)據(jù), 節(jié)點(diǎn)集 V 1 ,2, ,n , 傳感器i的測(cè)量噪聲為 vnv t R, 滿足2L [0, ),kt , k 為采樣時(shí)刻, 本文的采樣時(shí)刻依賴于拓?fù)淝袚Q時(shí)刻,iC ,iD (i V)是相應(yīng)維數(shù)的定常矩陣.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]傳感器網(wǎng)絡(luò)中帶有一致性策略的分布式H∞濾波:考慮一致性跟蹤誤差(英文)[J]. 萬(wàn)一鳴,董偉,葉昊. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2012(07)
[2]基于加權(quán)中值的分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)(英文)[J]. 高建良,徐勇軍,李曉維. 軟件學(xué)報(bào). 2007(05)
本文編號(hào):3036277
【文章來(lái)源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
基于WSN的集中式估計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖 1.1 基于 WSN 的集中式估計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖 1.2 基于 WSN 的分布式估計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)目標(biāo)物體 傳感器節(jié)點(diǎn) 估計(jì)器 估計(jì)器的鄰居區(qū)域 通信網(wǎng)絡(luò)1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概述隨著無(wú)線通信技術(shù)和電子技術(shù)的迅猛發(fā)展, 低成本, 低功耗, 多功能的傳感器隨之出現(xiàn). 人們將大量的傳感器部署在一個(gè)監(jiān)控區(qū)域內(nèi), 通過(guò)一定的規(guī)則使鄰居節(jié)點(diǎn)相互通信形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng), 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大范圍的數(shù)據(jù)采集, 處理和計(jì)算.1.2.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)把傳感, 通信和分析有效地結(jié)合在一起, 這大大擴(kuò)大了人們處理信息的方式和采集數(shù)據(jù)的范圍[7]. 其主要優(yōu)點(diǎn)包括:(1)自組織網(wǎng)絡(luò). 傳感器網(wǎng)絡(luò)通常部署在比較復(fù)雜的環(huán)境中, 隨意部署的節(jié)點(diǎn)能
考慮如下的線性連續(xù)系統(tǒng) x (t ) Ax (t ) Bw( t )z t Mx t (2.1)其中, ( )xnx t R是系統(tǒng)狀態(tài), znz t R為待估計(jì)的系統(tǒng)輸出, 系統(tǒng)初始狀態(tài)0x (0) x, 過(guò)程噪聲 ( )wnw t R滿足 [0,)2L , A, B 和M 是具有相應(yīng)維數(shù)的系統(tǒng)矩陣.假設(shè)通過(guò)無(wú)線傳感器(WSN)來(lái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(2.1), 那么傳感器節(jié)點(diǎn)i 獲得的測(cè)量可以如下描述( ) ( ) i k i k i ky t C x t Dv t, i V(2.2)其中, ( )yniy t R是節(jié)點(diǎn)i的采樣數(shù)據(jù), 節(jié)點(diǎn)集 V 1 ,2, ,n , 傳感器i的測(cè)量噪聲為 vnv t R, 滿足2L [0, ),kt , k 為采樣時(shí)刻, 本文的采樣時(shí)刻依賴于拓?fù)淝袚Q時(shí)刻,iC ,iD (i V)是相應(yīng)維數(shù)的定常矩陣.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]傳感器網(wǎng)絡(luò)中帶有一致性策略的分布式H∞濾波:考慮一致性跟蹤誤差(英文)[J]. 萬(wàn)一鳴,董偉,葉昊. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2012(07)
[2]基于加權(quán)中值的分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)(英文)[J]. 高建良,徐勇軍,李曉維. 軟件學(xué)報(bào). 2007(05)
本文編號(hào):3036277
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