基于無線傳感器網絡實現高能效目標跟蹤方法研究.pdf

1、　　無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network,WSN)與其應用的研究已經成為當前國內外的熱點研究領域之一。目標跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)是無線傳感器網絡應用的一個重要分支。當節(jié)點以占空比模式工作時,如果目標的運動趨勢可以被提前預測到并且沿著運動軌跡上的節(jié)點能夠主動喚醒,該目標的跟蹤性能是可以被改進的。然而,這樣會負面影響到目標跟蹤過程中的能量效率,同時也限制了占空比的效益。本文研究了一種基于概率預測和睡眠調度協議的方法來改進主動

2、喚醒節(jié)點的能量效率。
　　本文的主要工作如下：
　　(1)首先討論了基于無線傳感器網絡的協作跟蹤理論,并分別對雙元檢測協作跟蹤、信息驅動協作跟蹤以及傳送樹協作跟蹤算法進行了詳細的介紹；其次主要對目標跟蹤過程中預測階段所使用到的目標預測技術和節(jié)點工作狀態(tài)相關知識進行詳細介紹,并為下文所做研究工作打好了理論基礎。
　　(2)研究了一種基于運動學-概率預測和睡眠調度(Kinematics-Probability bas

3、ed Prediction and Sleep Scheduling , KPPSS)協議,該協議改進了主動喚醒過程中的能量效率問題。首先基于運動學規(guī)律和概率理論來設計一種目標預測方法,然后根據這個預測結果,KPPSS精確地選擇喚醒節(jié)點并且降低它們的激活時間,進而達到以有限的跟蹤性能損失來提高能量效率的目的。
　　(3)采用仿真實驗來驗證了該方法的有效性。結果表明,相對于MCTA(Minimal Contour Tracking