高效能量覆蓋及壓縮感知算法的應用及研究.pdf

1、目標探測是WSNs中的一種重要應用，目標探測模型主要包括采樣探測節(jié)點數(shù)據(jù)，傳輸采樣數(shù)據(jù)以及重構(gòu)探測信息三大部分。目標探測的重要指標包括對目標源重構(gòu)的精確度以及整個網(wǎng)絡的使用壽命。傳統(tǒng)的目標源定位方式多采用距離測量的方式，在同步時間以及對環(huán)境的預測方面需要較高要求才可達到較好的重構(gòu)效果。延長生命周期的途徑有兩種，一是降低傳播信息時的能量利用率(能量消耗/信息量)；二是均衡無線傳感器網(wǎng)絡中節(jié)點的能耗。
　　 本文針對以上的問題，以無

2、線傳感器網(wǎng)絡目標探測為應用背景，做出了以下研究工作：
　　 (1)提出了一種基于熱點抑制的分環(huán)多跳分簇算法。首先，算法將整個圓形網(wǎng)絡區(qū)域分成等間距環(huán)狀區(qū)域，依據(jù)環(huán)上簇首的能耗相等為前提，確定每環(huán)上的最優(yōu)分簇的數(shù)目，進而得到每環(huán)上的簇首選擇閾值。其次，算法通過簇首間歐氏距離歸一化值與節(jié)點已耗能量歸一化值的權(quán)值和來選擇路由。
　　 (2)提出了一種壓縮感知算法在無線傳感器網(wǎng)絡中的應用模型。與傳統(tǒng)的定位方式的不同，采用壓縮感知

3、算法，依據(jù)安全的數(shù)據(jù)傳輸，對目標源的位置進行數(shù)學重構(gòu)。同時，采用壓縮感知算法在能量消耗上也具有較高的優(yōu)越性。不同于傳統(tǒng)的采樣壓縮算法，壓縮感知算法可以通過數(shù)據(jù)中的相關性，傳輸少得多的采樣數(shù)據(jù)，最終在保證重構(gòu)精度的同時恢復出原始數(shù)據(jù)。文中提出的模型，將壓縮感知算法中的稀疏矩陣與觀測矩陣分別對應到目標探測模型中節(jié)點傳輸消耗及網(wǎng)絡分簇等信息。
　　 (3)研究了基于熱點抑制算法及壓縮感知算法的目標探測系統(tǒng)。通過壓縮感知算法對節(jié)點存儲的