基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤應(yīng)用算法的研究和改進(jìn).pdf

1、傳感器及其網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得基于它們的新的應(yīng)用越來越多地涌現(xiàn)出來,動(dòng)態(tài)目標(biāo)跟蹤就是其中很有前途的應(yīng)用之一.它對(duì)于自然科學(xué)里面很多學(xué)科的研究,野生動(dòng)植物研究以及軍事情報(bào)收集等領(lǐng)域的方法更新及效率改善都具有十分重大的意義.在這些應(yīng)用中準(zhǔn)確地掌握各節(jié)點(diǎn)在全局坐標(biāo)系統(tǒng)中位置的必要性就顯得十分突出.通常估算自身位置會(huì)引進(jìn)誤差;這類網(wǎng)絡(luò)中的各傳感器之間采用的無線通信方式在進(jìn)行目標(biāo)跟蹤測量目標(biāo)位置時(shí)會(huì)引入各種噪聲.為了獲得對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡的最接近真實(shí)的信息

2、,要求我們采用適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)這些噪聲進(jìn)行過濾.本文首先重點(diǎn)介紹了近年來傳感器及其無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和應(yīng)用,介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)適用的范圍和領(lǐng)域,以及設(shè)計(jì)一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要注意的問題和通常的解決措施.還對(duì)幾種已有的傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方式作了比較.接下來對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)跟蹤應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺(tái)——傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)的組織生成算法作了介紹.并分析了其可能達(dá)到的精度.在此基礎(chǔ)上我們對(duì)幾種可用的過濾算法進(jìn)行了比較,并因貝葉斯過濾算法的特別適用性而將

3、其引入進(jìn)來.我們還對(duì)貝葉斯算法需要的兩個(gè)模型——系統(tǒng)模型和測量模型分別針對(duì)目標(biāo)跟蹤進(jìn)行了對(duì)應(yīng).為了進(jìn)行簡化的近似計(jì)算,我們引進(jìn)了非參數(shù)化分布表示方法.在這些理論分析的基礎(chǔ)上,我們以先進(jìn)數(shù)學(xué)建模仿真平臺(tái)matlab為依托,建立了共分為七個(gè)模塊的系統(tǒng)仿真系統(tǒng),對(duì)它們的測試結(jié)果進(jìn)行了單獨(dú)分析和模塊間的關(guān)聯(lián)性分析.最后依據(jù)這些模塊的測試運(yùn)行結(jié)果,我們以較多的圖表來分析說明了貝葉斯過濾器針對(duì)目標(biāo)跟蹤這一應(yīng)用的性能改善的實(shí)際效果,獲得關(guān)于算法優(yōu)化的