基于壓縮感知的結(jié)構(gòu)無(wú)線數(shù)據(jù)丟包補(bǔ)償研究.pdf

1、基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的快速檢測(cè)技術(shù)具有快速布設(shè)、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)領(lǐng)域得到了快速發(fā)展。然而，由于無(wú)線傳輸過(guò)程中存在丟包的現(xiàn)象，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用受到了一定程度的限制，其中基于壓縮感知理論(Compressed Sensing，CS)的丟包補(bǔ)償算法提供了一種新的研究方向。但是，基于壓縮感知理論的丟包補(bǔ)償算法所需嵌入節(jié)點(diǎn)的測(cè)量矩陣，在普通節(jié)點(diǎn)中較難實(shí)現(xiàn)，這制約了該丟包補(bǔ)償算法在實(shí)際工程中的應(yīng)用。因此，為解決測(cè)量矩陣在存儲(chǔ)空間與運(yùn)

2、算時(shí)間等在無(wú)線嵌入式節(jié)點(diǎn)的具體實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，開(kāi)展基于隨機(jī)解調(diào)器(Random Demodulator，RD)的丟包補(bǔ)償算法研究，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　首先，提出了一種基于隨機(jī)解調(diào)器的無(wú)線數(shù)據(jù)丟包補(bǔ)償算法，通過(guò)隨機(jī)解調(diào)器這種基于CS的壓縮采樣新機(jī)制，對(duì)測(cè)量矩陣的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的改變，使得在節(jié)點(diǎn)中同樣嵌入n×n維測(cè)量矩陣的情況下，提出的算法占用存儲(chǔ)空間降低到原來(lái)的1/n倍，運(yùn)算時(shí)間降低到原來(lái)的k2/n（1≤k(＜＜)n）倍，

3、提高了運(yùn)行效率的同時(shí)大大降低了存儲(chǔ)空間，為應(yīng)用到嵌入式節(jié)點(diǎn)奠定了基礎(chǔ);其次，為了實(shí)現(xiàn)土木工程結(jié)構(gòu)的快速檢測(cè)，進(jìn)行了無(wú)線檢測(cè)系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)，采用模塊化設(shè)計(jì)方法研制了基于WiFi的無(wú)線傳感器檢測(cè)節(jié)點(diǎn)，并開(kāi)發(fā)了內(nèi)嵌丟包補(bǔ)償算法的無(wú)線節(jié)點(diǎn)軟件;最后，利用所開(kāi)發(fā)的無(wú)線系統(tǒng)，在大連星海灣大橋吊裝施工中進(jìn)行了應(yīng)用，對(duì)系統(tǒng)功能、丟包補(bǔ)償算法進(jìn)行了測(cè)試與驗(yàn)證。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無(wú)線系統(tǒng)能夠完成對(duì)吊裝過(guò)程的正常監(jiān)測(cè);與傳統(tǒng)算法相比，改進(jìn)的丟包補(bǔ)