發(fā)布時間：2017-10-08 04:17

  本文關(guān)鍵詞：多傳感器地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 地質(zhì)災(zāi)害 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 路由協(xié)議 壓縮感知

【摘要】：我國地域廣闊,每年因為各類地質(zhì)災(zāi)害造成了大量的人員財物損失,對地質(zhì)災(zāi)害進行有效的監(jiān)測是減少災(zāi)區(qū)經(jīng)濟損失和人員傷亡的重要措施之一。通過將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于災(zāi)害監(jiān)測中,可以實現(xiàn)對特定區(qū)域的實時監(jiān)測和信息采集,然而在目前的應(yīng)用過程中仍然發(fā)現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)中存在采用的路由協(xié)議節(jié)點間路由效率不高,數(shù)據(jù)傳輸量大,系統(tǒng)能量過度損耗等問題。本文首先分析了目前的路由協(xié)議存在的客觀問題及不足,同時參照最新的EEUC協(xié)議,對候選簇首選擇策略進行改進,將節(jié)點的當前能量和周邊節(jié)點存活密度函數(shù)加入選擇概率函數(shù),選擇出最佳簇首并進行合理分簇。簇間路由策略上,借鑒蟻群算法中信息素的正反饋和互相協(xié)作方式,加入節(jié)點當前能量參數(shù),完善概率函數(shù)。仿真實驗證明,新的IE_ANT協(xié)議能夠較好的實現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)節(jié)點分布和簇間路由路徑的選擇,有效減少了簇首選舉和路由數(shù)據(jù)的能量消耗。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸量和傳輸功耗非常大,如何進行數(shù)據(jù)壓縮減小通信開銷已經(jīng)成為非常緊迫的需求。本文重點介紹了壓縮感知理論的思想原理和重構(gòu)算法,并分析了常見算法存在的一些問題,并基于子空間追蹤算法的基本思想和原理,逐次增加迭代向量,進行小范圍數(shù)據(jù)更替,實現(xiàn)了稀疏度的預(yù)估計。通過項目實際測量數(shù)據(jù)驗證了改進算法的可靠性,在實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)完美傳輸?shù)幕A(chǔ)上做到了數(shù)據(jù)壓縮。
【關(guān)鍵詞】：地質(zhì)災(zāi)害 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 路由協(xié)議 壓縮感知
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P694;TP212
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的背景和意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究概況8-9
• 1.3 課題的提出9-11
• 1.4 研究內(nèi)容11
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)安排11-13
• 第二章 監(jiān)測系統(tǒng)理論基礎(chǔ)13-28
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述13-14
• 2.2 ZigBee技術(shù)簡介14-15
• 2.3 監(jiān)測系統(tǒng)路由協(xié)議15-20
• 2.3.1 路由協(xié)議簡介15-16
• 2.3.2 路由協(xié)議分類16-19
• 2.3.3 路由協(xié)議性能指標19-20
• 2.4 壓縮感知理論20-25
• 2.4.1 壓縮感知理論簡介20-22
• 2.4.2 信號的稀疏表示22-23
• 2.4.3 觀測矩陣的設(shè)計23-24
• 2.4.4 重構(gòu)算法24-25
• 2.5 壓縮感知在監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 監(jiān)測系統(tǒng)方案28-35
• 3.1 監(jiān)測系統(tǒng)總體方案28-29
• 3.2 監(jiān)測系統(tǒng)節(jié)點及拓撲結(jié)構(gòu)29-31
• 3.3 監(jiān)測系統(tǒng)軟件31-34
• 3.3.1 監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計需求31-32
• 3.3.2 監(jiān)測系統(tǒng)軟件實現(xiàn)32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 監(jiān)測系統(tǒng)路由協(xié)議研究35-47
• 4.1 現(xiàn)有路由協(xié)議存在的問題35
• 4.2 蟻群算法與路由協(xié)議35-38
• 4.2.1 蟻群算法的介紹35-37
• 4.2.2 蟻群算法在路由協(xié)議中的應(yīng)用37-38
• 4.3 候選簇首的選取38-39
• 4.4 簇首的選取與簇的形成39-40
• 4.5 基于蟻群算法的IE_ANT簇間路由協(xié)議40-41
• 4.6 仿真結(jié)果41-46
• 4.7 本章小結(jié)46-47
• 第五章 壓縮感知算法改進與應(yīng)用47-59
• 5.1 引言47
• 5.2 子空間追蹤算法的基本思想47-49
• 5.3 壓縮感知重構(gòu)算法研究49-51
• 5.4 算法在數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用51-54
• 5.5 算法在圖像處理方面的應(yīng)用54-57
• 5.6 本章小結(jié)57-59
• 第六章 總結(jié)與展望59-61
• 6.1 論文工作總結(jié)59-60
• 6.2 后續(xù)展望60-61
• 參考文獻61-64
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文64-65
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目65-66
• 致謝66

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