無線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中目標(biāo)跟蹤關(guān)鍵技術(shù)展開研究，重點(diǎn)對其自組織技術(shù)、信息協(xié)同感知和多目標(biāo)問題加以研究，并構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。主要工作如下： 1．介紹了WSN目標(biāo)跟蹤關(guān)鍵技術(shù)中的自組織算法，著重介紹了一種WSN的動(dòng)態(tài)協(xié)同自組織算法(DCS)，該算法通過在線優(yōu)化該函數(shù)自適應(yīng)地選擇簇首及簇內(nèi)成員，從而實(shí)現(xiàn)綜合性能優(yōu)化意義下的網(wǎng)絡(luò)自組織。仿真結(jié)果表明，與信息驅(qū)動(dòng)的節(jié)點(diǎn)查詢機(jī)制(IDSQ)自組織算法相比，DCS算法能有效避免“乒乓

2、效應(yīng)”問題，節(jié)省通訊能量。 2．信息收益函數(shù)是平衡優(yōu)化信息獲取與能量節(jié)省的關(guān)鍵，并進(jìn)行有效地網(wǎng)絡(luò)自組織。以動(dòng)態(tài)協(xié)同自組織算法(DCS)在目標(biāo)跟蹤中的應(yīng)用為例，選取一些典型信息收益函數(shù)在此算法下進(jìn)行研究與分析。通過對信息收益函數(shù)設(shè)計(jì)評價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)，給出了其詳細(xì)的性能評價(jià)，并對其受網(wǎng)絡(luò)特性影響的魯棒性進(jìn)行了分析，最后給出不同應(yīng)用場合的選用原則，以優(yōu)化目標(biāo)跟蹤應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)綜合性能。 3.為了有效地解決WSN的多目標(biāo)跟

3、蹤問題，提出了基于信息收益的加權(quán)質(zhì)心多目標(biāo)跟蹤算法，該算法通過信息收益選取節(jié)點(diǎn)，并利用傳感器信息進(jìn)行協(xié)同感知，通過傳感器的屬性信息進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)處理。仿真結(jié)果表明，該算法與Bayes濾波協(xié)同WSN多目標(biāo)跟蹤相比，精度略低于后者，但算法復(fù)雜度低，失跟率低和高實(shí)時(shí)性，總體性能優(yōu)于后者。 4．針對WSN的實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用，開發(fā)了自主的WSN模塊化應(yīng)用軟件平臺(tái)SNICI。該軟件平臺(tái)具有一定的通用性和可擴(kuò)展性，對于研究和應(yīng)用具有很好的輔助作用。將