基于無線傳感器網絡動態(tài)簇機制的目標跟蹤和耗能優(yōu)化方法研究.pdf

1、21世紀中，隨著無線通信技術、微電子技術以及計算機技術的迅速發(fā)展和進步，推動了無線傳感器這一低功耗多功能新興技術的迅速發(fā)展，這就在微小體積中實現了綜合數據采集、數據處理和數據通信等諸多功能。
　　 無線傳感器網絡（wirelesssensornetwork，WSN）是新世紀頂尖的科學領域，由于其本身所具有的潛在的價值，已經受到了諸多國家工業(yè)以及學術界的高度重視?；跓o線傳感器網絡所具有的潛在的價值，該技術在生活和工業(yè)以及軍事等前

2、沿領域都有著相當廣泛的重要價值。在無線傳感器網絡技術中，目標定位和跟蹤是研究的重要方面之一，這在各個領域都有著相當廣泛的使用價值。WSN網路技術一般使用內置電池進行供電，一旦在檢測區(qū)域中布點，由于布點的隨機性，那么更換電池將是一個工程量巨大的任務，這是很難實現的工作。因此，WSN網絡中，延長整個網絡的使用壽命是WSN網絡的重要特性之一，如何在保證跟蹤精準度的同時，減少能耗，延長網絡壽命是設計目標跟蹤體系時所必須考慮的幾個關鍵技術問題。因

3、此，對于WSN網絡中目標跟蹤技術方面的研究工作還是具有重要的理論以及實際意義的。
　　 本文首先介紹WSN網絡的概念以及其所具有的基本特性，其次闡述一下幾種經典的目標跟蹤算法，分析一下不同算法的原理和跟蹤有效性以及能量的有效性。在此基礎上，提出一種基于傳感器節(jié)點半徑分級的簇頭輪轉機制的目標跟蹤算法，動態(tài)分簇成員節(jié)點采用最大似然法對目標位置進行跟蹤計算，以確保精準度，傳感器節(jié)點檢測半徑分級來減少整個網絡的能耗。這樣既能夠減少簇頭節(jié)

4、點過長時間擔當簇頭而對節(jié)點能量的過度消耗，規(guī)避在某個區(qū)域中形成節(jié)點分布空洞，又能盡最大可能的實現目標的定位。所描述的問題可如下解釋:在傳感器布點區(qū)域中，假設跟蹤物體緩慢移動或者是靜止狀態(tài)，簇頭節(jié)點會很長時間內擔當簇頭，這就使其能量消耗過大，從而影響整個網絡的定位精度，在目標丟失過程中，也不能夠有效的對目標進行追蹤。為了解決以上兩個問題，本文提出了一種基于傳感器節(jié)點半徑分級的動態(tài)簇頭輪流機制。首先所有的傳感器節(jié)點都有高低功耗的半徑，在目標