基于量化數(shù)據(jù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一門新興技術(shù),其在環(huán)境監(jiān)控,遠(yuǎn)程醫(yī)療,戰(zhàn)場監(jiān)視等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。目標(biāo)跟蹤是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個重要應(yīng)用,由于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的傳輸帶寬及能量都是有限的,為了延長網(wǎng)絡(luò)的使用壽命,研究節(jié)省能量和帶寬的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤方法具有重要的意義。
　　針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量和帶寬的限制,本文主要研究了基于量化數(shù)據(jù)的目標(biāo)跟蹤方法,重點(diǎn)分析了基于量化數(shù)據(jù)的粒子濾波方法與基于數(shù)據(jù)刪減及量化新息的目標(biāo)跟蹤方法。對于基于量化數(shù)

2、據(jù)的粒子濾波方法主要介紹了輔助粒子濾波方法以及費(fèi)用參考粒子濾波方法,兩種方法都可以實(shí)現(xiàn)對非線性系統(tǒng)中的目標(biāo)跟蹤,區(qū)別在于輔助粒子濾波器需要已知噪聲的分布,而費(fèi)用參考粒子濾波器不需要已知噪聲的分布。基于數(shù)據(jù)刪減及量化新息的目標(biāo)跟蹤方法,是利用融合中心接收到的量化新息以及數(shù)據(jù)刪減過程丟失數(shù)據(jù)的信息對目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行估計。由于網(wǎng)絡(luò)中所有傳感器節(jié)點(diǎn)的觀測數(shù)據(jù)信息含量不一樣,本文引入了一種數(shù)據(jù)刪減的思想,首先設(shè)定合適的閾值,根據(jù)觀測數(shù)據(jù)的信息含量,將

3、大于閾值的觀測數(shù)據(jù)的新息經(jīng)量化后發(fā)送到融合中心,而小于閾值的數(shù)據(jù)將會被丟棄,但是由于丟失的數(shù)據(jù)也傳達(dá)了一些有用的信息,對丟失數(shù)據(jù)所包含的信息加以利用能改善目標(biāo)狀態(tài)的估計精度。
　　本文將基于量化數(shù)據(jù)的粒子濾波方法,以及基于數(shù)據(jù)刪減及量化新息的目標(biāo)跟蹤方法分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真分析。仿真結(jié)果表明,兩種方法都能減少網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的通訊量,節(jié)省了節(jié)點(diǎn)的能量和帶寬,并且具有較高的跟蹤精度。數(shù)據(jù)刪減方法是先對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,將保留下來的信息量較大的數(shù)據(jù)經(jīng)