基于壓縮感知的氣象傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-15 16:09
氣象傳感網(wǎng)具有體積小、成本低、部署易、對(duì)環(huán)境影響小、精度高等特點(diǎn),適用于氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)。由于氣象傳感器節(jié)點(diǎn)的密集部署和溫度濕度等氣象要素的時(shí)空連續(xù)性,導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)海量、時(shí)空相關(guān)性高、冗余度高等特點(diǎn),將所有冗余數(shù)據(jù)傳送給基站將會(huì)耗費(fèi)網(wǎng)絡(luò)大量能量。針對(duì)冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合可以有效降低數(shù)據(jù)傳輸量。壓縮感知理論為數(shù)據(jù)融合提供了新的思路。本文的主要工作就是通過(guò)探索感知數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性研究基于壓縮感知的氣象傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)融合技術(shù):介紹了氣象傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),概述了氣象傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)融合技術(shù),分析了數(shù)據(jù)融合在氣象傳感網(wǎng)中的作用。概述了壓縮感知技術(shù),分析了現(xiàn)有基于壓縮感知的數(shù)據(jù)融合技術(shù)及其性能,為進(jìn)一步研究氣象傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)融合提供準(zhǔn)備工作。針對(duì)簇內(nèi)感知數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)性,本文首先提出一種基于壓縮感知的氣象傳感網(wǎng)時(shí)空相關(guān)數(shù)據(jù)融合模型CSSDF (Compressed Sensing based Spatial-temporal correlation Data Fusion model)。模型將簇內(nèi)采集數(shù)據(jù)從空間域擴(kuò)展到時(shí)域,在簇頭節(jié)點(diǎn)上構(gòu)建對(duì)角高斯隨機(jī)測(cè)量矩陣對(duì)多個(gè)采樣回合的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮融合,在降低數(shù)...
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 氣象傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)融合相關(guān)技術(shù)概述
2.1 氣象傳感網(wǎng)概述
2.1.1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
2.1.2 氣象傳感網(wǎng)特點(diǎn)
2.2 氣象傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)概述
2.2.1 數(shù)據(jù)融合的作用
2.2.2 網(wǎng)絡(luò)層中的數(shù)據(jù)融合
2.2.3 基于壓縮感知的數(shù)據(jù)融合
2.3 壓縮感知理論概述
2.3.1 信號(hào)的稀疏表示
2.3.2 測(cè)量矩陣
2.3.3 重構(gòu)算法
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于壓縮感知的氣象傳感網(wǎng)時(shí)空相關(guān)數(shù)據(jù)融合模型
3.1 問(wèn)題描述
3.2 基于壓縮感知的氣象傳感網(wǎng)時(shí)空相關(guān)數(shù)據(jù)融合模型
3.2.1 壓縮重構(gòu)
3.2.2 稀疏異常數(shù)據(jù)處理
3.3 性能分析
3.3.1 簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)稀疏
3.3.2 簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)稠密
3.3.3 稀疏異常數(shù)據(jù)處理
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于壓縮感知的能量均衡數(shù)據(jù)融合算法
4.1 問(wèn)題描述
4.1.1 現(xiàn)有解決方法
4.2 基于壓縮感知的能量均衡數(shù)據(jù)融合算法
4.2.1 算法模型
4.2.2 算法描述
4.3 性能分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于壓縮感知的水下稀疏傳感網(wǎng)信息獲取技術(shù)[J]. 劉功亮,康文靜. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]壓縮感知的能量異構(gòu)WSN分簇路由協(xié)議[J]. 蔣文賢. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(06)
[3]壓縮感知和LEACH結(jié)合的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)信息采集方案[J]. 劉亞,劉功亮,康文靜. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]無(wú)線傳感器水下監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)稀疏采樣和近似重構(gòu)[J]. 鄒志強(qiáng),王悅,沙超,胡存琛,張飛. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2012(12)
[5]基于壓縮感知的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)定位算法[J]. 何風(fēng)行,余志軍,劉海濤. 電子與信息學(xué)報(bào). 2012(03)
[6]基于能量均衡的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)壓縮感知算法[J]. 唐亮,周正,石磊,姚海鵬,張靜. 電子與信息學(xué)報(bào). 2011(08)
[7]壓縮感知研究[J]. 戴瓊海,付長(zhǎng)軍,季向陽(yáng). 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在氣象領(lǐng)域的應(yīng)用與研究[J]. 崔炳儉,董衛(wèi)紅,黃躍青,崔燦,明亮. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2010(S1)
[9]基于太陽(yáng)能的溫室無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 司敏山,高藝. 無(wú)線通信技術(shù). 2010(02)
[10]水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展[J]. 郭忠文,羅漢江,洪鋒,楊猛,倪明選. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2010(03)
本文編號(hào):3662386
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 氣象傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)融合相關(guān)技術(shù)概述
2.1 氣象傳感網(wǎng)概述
2.1.1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
2.1.2 氣象傳感網(wǎng)特點(diǎn)
2.2 氣象傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)概述
2.2.1 數(shù)據(jù)融合的作用
2.2.2 網(wǎng)絡(luò)層中的數(shù)據(jù)融合
2.2.3 基于壓縮感知的數(shù)據(jù)融合
2.3 壓縮感知理論概述
2.3.1 信號(hào)的稀疏表示
2.3.2 測(cè)量矩陣
2.3.3 重構(gòu)算法
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于壓縮感知的氣象傳感網(wǎng)時(shí)空相關(guān)數(shù)據(jù)融合模型
3.1 問(wèn)題描述
3.2 基于壓縮感知的氣象傳感網(wǎng)時(shí)空相關(guān)數(shù)據(jù)融合模型
3.2.1 壓縮重構(gòu)
3.2.2 稀疏異常數(shù)據(jù)處理
3.3 性能分析
3.3.1 簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)稀疏
3.3.2 簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)稠密
3.3.3 稀疏異常數(shù)據(jù)處理
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于壓縮感知的能量均衡數(shù)據(jù)融合算法
4.1 問(wèn)題描述
4.1.1 現(xiàn)有解決方法
4.2 基于壓縮感知的能量均衡數(shù)據(jù)融合算法
4.2.1 算法模型
4.2.2 算法描述
4.3 性能分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于壓縮感知的水下稀疏傳感網(wǎng)信息獲取技術(shù)[J]. 劉功亮,康文靜. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]壓縮感知的能量異構(gòu)WSN分簇路由協(xié)議[J]. 蔣文賢. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(06)
[3]壓縮感知和LEACH結(jié)合的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)信息采集方案[J]. 劉亞,劉功亮,康文靜. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]無(wú)線傳感器水下監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)稀疏采樣和近似重構(gòu)[J]. 鄒志強(qiáng),王悅,沙超,胡存琛,張飛. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2012(12)
[5]基于壓縮感知的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)定位算法[J]. 何風(fēng)行,余志軍,劉海濤. 電子與信息學(xué)報(bào). 2012(03)
[6]基于能量均衡的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)壓縮感知算法[J]. 唐亮,周正,石磊,姚海鵬,張靜. 電子與信息學(xué)報(bào). 2011(08)
[7]壓縮感知研究[J]. 戴瓊海,付長(zhǎng)軍,季向陽(yáng). 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在氣象領(lǐng)域的應(yīng)用與研究[J]. 崔炳儉,董衛(wèi)紅,黃躍青,崔燦,明亮. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2010(S1)
[9]基于太陽(yáng)能的溫室無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 司敏山,高藝. 無(wú)線通信技術(shù). 2010(02)
[10]水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展[J]. 郭忠文,羅漢江,洪鋒,楊猛,倪明選. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2010(03)
本文編號(hào):3662386
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