基于Gossip算法的分布式盲區(qū)檢測.pdf

1、當前，移動通信系統(tǒng)的盲區(qū)檢測主要是由運營商的專業(yè)技術人員通過專業(yè)儀器設備實現(xiàn)的，存在測試周期長、成本高和缺乏靈活性等問題。針對這一問題，可以在監(jiān)測區(qū)域內布置大量的無線傳感器節(jié)點，利用分布式壓縮感知和散亂數(shù)據(jù)曲面重建技術來進行二維分布式盲區(qū)識別。最終，只要訪問該網(wǎng)絡中任意一個節(jié)點就可以得到盲區(qū)識別的結果。
　　本文首先應用幾何光學理論得到了簡單障礙物陰影模型，并根據(jù)國際電訊聯(lián)盟ITU-R M.1225標準，參照室外到室內步行測試環(huán)境

2、無線信號傳播模型，建立了網(wǎng)絡監(jiān)測區(qū)域內的無線信號傳播模型。利用卡爾曼濾波的方法濾除采集信號中的隨機噪聲和部分小尺度衰落。然后，對經(jīng)典壓縮感知算法的三個主要步驟以及Gossip算法基本理論進行了詳細介紹，通過對比分析選取收斂速度較快，能夠抵抗分組丟失的基于偵聽的廣播Gossip算法應用于分布式壓縮感知算法中，并通過仿真結果進行驗證分析。此外，為了分析在進行分布式壓縮感知之前到底需要多少個節(jié)點參與才能滿足某個給定的精度，本文對分布式壓縮感知

3、算法的誤差限與參與重構的節(jié)點數(shù)量k之間的關系進行研究，為該算法的應用提供理論保證。
　　在利用無線傳感器節(jié)點對所在位置基站覆蓋情況進行檢測后，將通過基于Gossip算法的分布式壓縮感知算法使得監(jiān)測網(wǎng)絡中的每一個無線傳感器節(jié)點均能夠獲知監(jiān)測網(wǎng)絡內所有節(jié)點所在位置的接收信號強度估計值，是空間上一些離散的數(shù)值，而不是整個空間完整的信號分布，并不能直觀地識別出盲區(qū)所在位置，因此還需要利用這些離散值通過散亂數(shù)據(jù)曲面重建技術對整個空間信號覆蓋

4、情況的重構。本文對基于插值的不同方案在區(qū)域覆蓋接收信號強度圖重建中的效果進行研究比較，并針對本系統(tǒng)模型的特點提出一種聯(lián)合DBSCAN算法與凸包算法的改進方案，通過仿真結果，可以證明該聯(lián)合算法能夠適用于本文設定場景，并且大大提高了系統(tǒng)的誤差容限，具有很高的實際應用價值。
　　如上所述，本文綜合運用圖論、分布式信號處理、最優(yōu)化理論、線性濾波等技術理論，提出一種二維分布式盲區(qū)識別算法，填補國內外在該領域的研究空白，具有較強的實用性和前沿