基于物聯(lián)網的無線傳感器網絡中壓縮感知研究.pdf

1、隨著傳感器，射頻識別技術和嵌入式系統(tǒng)管理等技術的不斷發(fā)展，物聯(lián)網成為信息化技術的一大標志性產物。作為物聯(lián)網底層網絡的關鍵技術形式----無線傳感器網絡，因為其具有自組織能力，布置便捷，容錯能力強等特性而成為了物聯(lián)網的核心的信息接入方式。與此同時，無線傳感器網絡也因為其節(jié)點計算能力弱，存儲空間小和續(xù)航能力低等缺陷而引發(fā)其技術發(fā)展的瓶頸。壓縮感知是近年來提出的一種新興的信號前端處理技術，它打破了香農理論數(shù)據(jù)恢復對于信號帶寬的限制，能夠以遠低

2、于兩倍信號頻率大小的采樣率完成對信號的采集，這樣能大大減少無線傳感器網絡采集信號時所需的運算、同時節(jié)省存儲空間和能耗。將壓縮感知技術應用到基于物聯(lián)網的無線傳感器網絡中已經逐步成為一個研究熱點。
　　本文在對傳統(tǒng)壓縮感知方法進行分析的基礎上，重點對壓縮感知在物聯(lián)網中的多信號處理問題進行了深入的探討和研究。首先分析了已有的物聯(lián)網和無線傳感器網絡的體系結構和關鍵技術。針對物聯(lián)網中多信號處理的特點，分別對于傳統(tǒng)壓縮感知和分布式壓縮感知方法

3、進行改進和驗證。其次提出了一種自適應壓縮感知的新方法，首先利用一維搜索方法找出合適的觀測值構造一個與實驗信號相關的自適應觀測矩陣，然后改進已有的分段正交匹配追蹤法實現(xiàn)信號的恢復重構，采用自適應的方法選取門限閾值和迭代次數(shù)。再次提出了一類基于時間相關性的分布式壓縮感知方法。利用時間相關性，采取一元線性回歸方法對實驗信號進行分割，在此基礎上對分布式壓縮感知的聯(lián)合稀疏模型進行改進，設計了一種壓縮矩陣來提取信號的線性擬合部分。然后采取自適應壓縮