本文關(guān)鍵詞：基于物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中壓縮感知研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著傳感器,射頻識別技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)管理等技術(shù)的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)成為信息化技術(shù)的一大標(biāo)志性產(chǎn)物。作為物聯(lián)網(wǎng)底層網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)形式——無線傳感器網(wǎng)絡(luò),因為其具有自組織能力,布置便捷,容錯能力強(qiáng)等特性而成為了物聯(lián)網(wǎng)的核心的信息接入方式。與此同時,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也因為其節(jié)點(diǎn)計算能力弱,存儲空間小和續(xù)航能力低等缺陷而引發(fā)其技術(shù)發(fā)展的瓶頸。壓縮感知是近年來提出的一種新興的信號前端處理技術(shù),它打破了香農(nóng)理論數(shù)據(jù)恢復(fù)對于信號帶寬的限制,能夠以遠(yuǎn)低于兩倍信號頻率大小的采樣率完成對信號的采集,這樣能大大減少無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集信號時所需的運(yùn)算、同時節(jié)省存儲空間和能耗。將壓縮感知技術(shù)應(yīng)用到基于物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)逐步成為一個研究熱點(diǎn)。本文在對傳統(tǒng)壓縮感知方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對壓縮感知在物聯(lián)網(wǎng)中的多信號處理問題進(jìn)行了深入的探討和研究。首先,分析了已有的物聯(lián)網(wǎng)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。針對物聯(lián)網(wǎng)中多信號處理的特點(diǎn),分別對于傳統(tǒng)壓縮感知和分布式壓縮感知方法進(jìn)行改進(jìn)和驗證。其次,本文提出了一種自適應(yīng)壓縮感知的新方法,首先利用一維搜索方法找出合適的觀測值構(gòu)造一個與實(shí)驗信號相關(guān)的自適應(yīng)觀測矩陣,然后改進(jìn)已有的分段正交匹配追蹤法實(shí)現(xiàn)信號的恢復(fù)重構(gòu),采用自適應(yīng)的方法選取門限閾值和迭代次數(shù)。再次,本文提出了一類基于時間相關(guān)性的分布式壓縮感知方法。利用時間相關(guān)性,采取一元線性回歸方法對實(shí)驗信號進(jìn)行分割,在此基礎(chǔ)上對分布式壓縮感知的聯(lián)合稀疏模型進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計了一種壓縮矩陣來提取信號的線性擬合部分。然后采取自適應(yīng)壓縮感知對經(jīng)過壓縮矩陣處理后的信號進(jìn)行深入壓縮,從而形成了一個完整的壓縮感知信號處理新方案。最后,總結(jié)了本文的工作內(nèi)容和研究成果,對可繼續(xù)研究的相關(guān)問題進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 壓縮感知 時空相關(guān)性 分布式系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.44;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-21
• 1.1 選題背景11-12
• 1.2 面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述12-16
• 1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)12-13
• 1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)13-15
• 1.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)15-16
• 1.2.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系16
• 1.3 壓縮感知研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 傳統(tǒng)壓縮感知研究現(xiàn)狀17
• 1.3.2 分布式壓縮感知研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 本文的工作及內(nèi)容安排19-21
• 2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的壓縮感知21-37
• 2.1 壓縮感知的基本概念21-24
• 2.1.1 可稀疏信號21-22
• 2.1.2 非相關(guān)觀測22-23
• 2.1.3 信號的恢復(fù)重構(gòu)23-24
• 2.2 傳統(tǒng)壓縮感知方法24-31
• 2.2.1 觀測矩陣25-27
• 2.2.2 稀疏矩陣27-31
• 2.2.3 重構(gòu)算法31
• 2.3 分布式壓縮感知31-36
• 2.3.1 時空相關(guān)性32-33
• 2.3.2 聯(lián)合稀疏模型33-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 3 自適應(yīng)壓縮感知ACS37-55
• 3.1 自適應(yīng)思想37-41
• 3.1.1 自適應(yīng)觀測量M值選取37-39
• 3.1.2 自適應(yīng)觀測矩陣的設(shè)計39-41
• 3.2 正交匹配追蹤法及其改進(jìn)算法41-47
• 3.3 自適應(yīng)分段正交匹配追蹤法47-53
• 3.4 本章小結(jié)53-55
• 4 具有時間相關(guān)性的分布式壓縮感知信號處理55-73
• 4.1 時間相關(guān)性研究55-64
• 4.1.1 一元線性回歸模型56-57
• 4.1.2 一元線性回歸模型算法描述57-59
• 4.1.3 一元線性回歸模型算法仿真與評價59-60
• 4.1.4 置信區(qū)間60-62
• 4.1.5 基于置信區(qū)間的一元線性回歸模型62-64
• 4.2 改進(jìn)的JSM-364-65
• 4.3 基于置信區(qū)間一元線性回歸模型算法調(diào)整65-67
• 4.4 壓縮矩陣pcm的設(shè)計67-72
• 4.5 本章小結(jié)72-73
• 5 總結(jié)與展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 作者簡歷81-83
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集83

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 夏俐,陳曦,趙千川,江永亨,管曉宏;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用簡介[J];自動化博覽;2004年01期

2 孫雨耕,張靜,孫永進(jìn),房朝暉;無線自組傳感器網(wǎng)絡(luò)[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2004年02期

3 夏俐;陳曦;趙千川;江永亨;管曉宏;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用簡介[J];自動化博覽;2005年S2期

4 莊慶德;傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀[J];國外電子測量技術(shù);2005年04期

5 謝潔銳;胡月明;劉才興;劉蘭;;大田監(jiān)測中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署[J];現(xiàn)代計算機(jī);2006年03期

6 李小遐;劉瑞霞;;一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計[J];自動化技術(shù)與應(yīng)用;2006年04期

7 吳春婧;鄭明春;秦繼林;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究[J];計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2006年08期

8 徐勇軍;楊宇;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展[J];電子產(chǎn)品世界;2006年19期

9 ;堅固的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)適合苛刻的工業(yè)環(huán)境[J];電子設(shè)計技術(shù);2006年09期

10 馬華東;陶丹;;多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)及其研究進(jìn)展[J];軟件學(xué)報;2006年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭政;魏巍;羅相根;羅永健;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器數(shù)量的選擇方法[A];第十九屆測控、計量、儀器儀表學(xué)術(shù)年會(MCMI'2009)論文集[C];2009年

2 程時端;;傳感器網(wǎng)絡(luò)[A];中國通信學(xué)會信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會2004年年會論文集[C];2004年

3 楊曼;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對抗[A];四川省電子學(xué)會情報專業(yè)委員會學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

4 闞鳳龍;徐自文;陳楠;左傳文;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及其發(fā)展研究[A];第九屆沈陽科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集（信息科學(xué)與工程技術(shù)分冊）[C];2012年

5 賈杰;趙林亮;常桂然;;面向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的高能效覆蓋控制[A];中國通信學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集（下）[C];2009年

6 馮健昭;肖德琴;肖克輝;李就好;;基于謂詞的水質(zhì)傳感器網(wǎng)絡(luò)采樣整合優(yōu)化算法[A];紀(jì)念中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會（CSAE 2009）論文集[C];2009年

7 唐云龍;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)驗分析[A];工程設(shè)計與計算機(jī)技術(shù)：第十五屆全國工程設(shè)計計算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

8 杜景林;陳力軍;謝立;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)集成體系結(jié)構(gòu)[A];2008年全國開放式分布與并行計算機(jī)學(xué)術(shù)會議論文集(下冊)[C];2008年

9 李新;田斌;辛陽;陳林順;;傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于音頻的異常事件檢測方法[A];中國電子學(xué)會第十七屆信息論學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

10 劉昊;;面向電子智能服裝的人體無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建[A];“力恒杯”第11屆功能性紡織品、納米技術(shù)應(yīng)用及低碳紡織研討會論文集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅清岳;讓無線傳感器網(wǎng)絡(luò)走入生活[N];電子資訊時報;2007年

2 ;多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)[N];中國計算機(jī)報;2006年

3 美國專利律師 譚文曄　薛之揚(yáng);無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專利分析[N];科技日報;2010年

4 本報記者 趙建國;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)改變未來世界[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2011年

5 樊哲高;我國傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作取得新進(jìn)展[N];中國電子報;2012年

6 本報記者 王博;傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)取得新進(jìn)展[N];計算機(jī)世界;2012年

7 溫雅路;利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提高地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測能力[N];人民郵電;2008年

8 林宗輝;ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)解決方案[N];電子資訊時報;2007年

9 賽迪顧問信息產(chǎn)業(yè)研究中心高級咨詢師 王坤;國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究進(jìn)展[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2009年

10 本報記者 張彤;物物之連[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬瑞;基于小生境粒子群算法的機(jī)艙WSN目標(biāo)覆蓋研究[D];大連海事大學(xué);2014年

2 李洪峻;面向入侵目標(biāo)追捕的多回路無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計與相關(guān)技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

3 張德敬;基于虛擬坐標(biāo)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究[D];山東大學(xué);2015年

4 楊顯輝;森林資源數(shù)據(jù)獲取的移動Sink無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

5 畢冉;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的事件監(jiān)測算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 石熙;數(shù)字水印技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2015年

7 徐力杰;低占空比傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度問題研究[D];南京大學(xué);2014年

8 歐陽鍵;面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作傳輸技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

9 馮森;面向智能配用電的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化協(xié)議研究[D];華北電力大學(xué);2015年

10 徐毅;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低能耗路由協(xié)議研究[D];山東大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胥常杰;傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的數(shù)學(xué)模型及其應(yīng)用[D];青島大學(xué);2010年

2 黃錚;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通與覆蓋的研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

3 馬艷麗;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的定位技術(shù)的研究[D];燕山大學(xué);2015年

4 吳旭東;基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電表監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計實(shí)現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2015年

5 劉其永;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間通信的信道均衡研究[D];海南大學(xué);2015年

6 王慧彬;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化以及容錯控制算法研究[D];燕山大學(xué);2015年

7 王龍;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋空洞檢測算法研究[D];燕山大學(xué);2015年

8 劉晨;基于粒子群優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

9 侯文蕾;無線傳感器移動節(jié)點(diǎn)在WSN中的定位研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

10 孫超;能量優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式濾波與融合[D];昆明理工大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：基于物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中壓縮感知研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：481906