無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的壓縮感知應(yīng)用研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，但是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的低處理器能力和自身電池容量小這兩大缺陷暴露在眼前。然而壓縮感知理論的提出，正好解決無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自身的低處理能力和能耗問(wèn)題，把壓縮感知應(yīng)用到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，不但可以減輕數(shù)據(jù)采集的負(fù)擔(dān)，而且還能使所需的存儲(chǔ)空間變少。與傳統(tǒng)采樣定理不同之處在于，壓縮感知可以通過(guò)對(duì)稀疏信號(hào)的重構(gòu)得到原始信號(hào)，從而不必滿足奈奎斯特采樣定理。本文以壓縮感知理論在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

2、為研究對(duì)象，主要工作內(nèi)容有以下幾點(diǎn)。
　　首先根據(jù)不同信號(hào)類型進(jìn)行稀疏和重構(gòu)，文中分別以隨機(jī)產(chǎn)生的一維時(shí)域脈沖信號(hào)、橋梁負(fù)載信號(hào)和聲信號(hào)為原始信號(hào)對(duì)象。介紹凸優(yōu)化算法和貪婪算法這兩種經(jīng)典重構(gòu)算法時(shí)，分別重構(gòu)一維時(shí)域脈沖信號(hào)和橋梁負(fù)載信號(hào)，分析對(duì)比重構(gòu)效果。其次，對(duì)聲信號(hào)進(jìn)行實(shí)際采集試驗(yàn)，其中的硬件系統(tǒng)部分是由Telosb無(wú)線節(jié)點(diǎn)和根據(jù)傳聲器駐極體麥克風(fēng)搭建而成的聲音采集調(diào)理電路。
　　最后，在實(shí)驗(yàn)部分中，對(duì)聲信號(hào)進(jìn)行不同小波

3、變換后得到在不同稀疏表示基下的信號(hào)，觀測(cè)分析其在不同表示基下的稀疏特性，然后再進(jìn)行重構(gòu)，最后觀測(cè)信號(hào)的稀疏特性對(duì)重構(gòu)效果的影響。同時(shí)，文中在研究聲信號(hào)的重構(gòu)過(guò)程中，分別使用了BP、OMP、StOMP三種重構(gòu)算法，在保證同一稀疏變換基的情況下，分析三種重構(gòu)算法的精度和重構(gòu)時(shí)間。通過(guò)一系列的研究仿真，得出不同表示基下，即使重構(gòu)算法相同，得到的重構(gòu)誤差也會(huì)相應(yīng)變化。
　　通過(guò)最終實(shí)驗(yàn)得到在統(tǒng)一變換基和被重構(gòu)信號(hào)類型不變的情況下，BP重構(gòu)