基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式信源編碼研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由分布式的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，常用于監(jiān)測(cè)一定范圍內(nèi)環(huán)境條件的變化，并將觀測(cè)結(jié)果反饋給用戶，其中利用Zigbee無(wú)線通信協(xié)議組建的網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)大的自組織功能，在軍事、安防等領(lǐng)域具有較大的發(fā)展?jié)撡|(zhì)。傳感器節(jié)點(diǎn)因受到資源的制約，尤其是能量受限的特性影響著網(wǎng)絡(luò)的生命周期，從而限制其發(fā)展，因此對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究具有極其重要的科學(xué)價(jià)值和發(fā)展空間。
　　本文分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)功能模塊的能量消耗情況，引出數(shù)據(jù)

2、融合技術(shù)的重要性，基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特性，深入分析分布式信源編碼通過(guò)減少數(shù)據(jù)發(fā)送量實(shí)現(xiàn)能量節(jié)省的可行性，指出傳統(tǒng)的編碼方式在相關(guān)性跟蹤和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面的不足，并對(duì)以上兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具有實(shí)用意義的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)。
　　本文采用分布式信源編碼技術(shù)，將復(fù)雜的計(jì)算轉(zhuǎn)移到能量不受限制的解碼端，而編碼端采用計(jì)算量較小的算法，滿足了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的需求。針對(duì)傳統(tǒng)分布式信源編碼線性相關(guān)性模型不能動(dòng)態(tài)跟蹤網(wǎng)絡(luò)變化的缺陷，完善相關(guān)性模

3、型，提出相關(guān)性追蹤算法，從而適應(yīng)真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。此外，利用分簇路由協(xié)議能量均衡消耗的特性，將分布式信源編碼與分簇路由協(xié)議相結(jié)合，不但在終端節(jié)點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮，而且在數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合，并充分利用網(wǎng)絡(luò)中層與層之間的相關(guān)性，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步壓縮，達(dá)到更優(yōu)的壓縮效果。最后，采用 CC2530通信模塊作為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與演示平臺(tái)，將分布式信源編碼設(shè)計(jì)應(yīng)用于真實(shí)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)結(jié)果表明，分布式信源編碼壓縮效果達(dá)30％，大幅度減少能量消耗，充