高效能量覆蓋及壓縮感知算法的應(yīng)用及研究.pdf

1、目標(biāo)探測是WSNs中的一種重要應(yīng)用，目標(biāo)探測模型主要包括采樣探測節(jié)點數(shù)據(jù)，傳輸采樣數(shù)據(jù)以及重構(gòu)探測信息三大部分。目標(biāo)探測的重要指標(biāo)包括對目標(biāo)源重構(gòu)的精確度以及整個網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。傳統(tǒng)的目標(biāo)源定位方式多采用距離測量的方式，在同步時間以及對環(huán)境的預(yù)測方面需要較高要求才可達(dá)到較好的重構(gòu)效果。延長生命周期的途徑有兩種，一是降低傳播信息時的能量利用率(能量消耗/信息量)；二是均衡無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的能耗。
　　 本文針對以上的問題，以無

2、線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)探測為應(yīng)用背景，做出了以下研究工作：
　　 (1)提出了一種基于熱點抑制的分環(huán)多跳分簇算法。首先，算法將整個圓形網(wǎng)絡(luò)區(qū)域分成等間距環(huán)狀區(qū)域，依據(jù)環(huán)上簇首的能耗相等為前提，確定每環(huán)上的最優(yōu)分簇的數(shù)目，進(jìn)而得到每環(huán)上的簇首選擇閾值。其次，算法通過簇首間歐氏距離歸一化值與節(jié)點已耗能量歸一化值的權(quán)值和來選擇路由。
　　 (2)提出了一種壓縮感知算法在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用模型。與傳統(tǒng)的定位方式的不同，采用壓縮感知

3、算法，依據(jù)安全的數(shù)據(jù)傳輸，對目標(biāo)源的位置進(jìn)行數(shù)學(xué)重構(gòu)。同時，采用壓縮感知算法在能量消耗上也具有較高的優(yōu)越性。不同于傳統(tǒng)的采樣壓縮算法，壓縮感知算法可以通過數(shù)據(jù)中的相關(guān)性，傳輸少得多的采樣數(shù)據(jù)，最終在保證重構(gòu)精度的同時恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)。文中提出的模型，將壓縮感知算法中的稀疏矩陣與觀測矩陣分別對應(yīng)到目標(biāo)探測模型中節(jié)點傳輸消耗及網(wǎng)絡(luò)分簇等信息。
　　 (3)研究了基于熱點抑制算法及壓縮感知算法的目標(biāo)探測系統(tǒng)。通過壓縮感知算法對節(jié)點存儲的