基于分布式壓縮感知的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)休眠策略研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor network,WSN)可以實時監(jiān)測和獲取監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的信息并通過相關(guān)協(xié)議傳輸給用戶，為人們的工作、生活提供了便利。傳感器節(jié)點(diǎn)通常采用電池供電，能量有限，在多數(shù)應(yīng)用中節(jié)點(diǎn)密集分布，相鄰節(jié)點(diǎn)間采集到的信息冗余度較大，傳輸冗余信息消耗較多能量，影響節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)生存時間。因此，如何保證接收端獲得監(jiān)控區(qū)域完整信息的同時，減少不必要的節(jié)點(diǎn)能量消耗，以延長節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)生存時間是WSN研究中的重點(diǎn)問題之一。<

2、br>　　傳感器節(jié)點(diǎn)攜帶能量有限，因此節(jié)點(diǎn)處理能力有限和節(jié)點(diǎn)的生存時間短是WSN相關(guān)算法設(shè)計要考慮的主要問題。基于壓縮感知（compressed sensing，CS）理論的數(shù)據(jù)壓縮算法具有優(yōu)異的壓縮性能、低編碼復(fù)雜度等特性，符合WSN的應(yīng)用需求，能有效的減少傳輸數(shù)據(jù)的冗余度，吸引人們積極的去探討基于壓縮感知的WSN。本論文將分布式壓縮感知（distributed compressed sensing，DCS）理論應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中

3、，主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1.研究了將分布式壓縮感知應(yīng)用于WSN中，在節(jié)點(diǎn)處對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，通過改進(jìn)的SOMP算法對信號進(jìn)行恢復(fù)重構(gòu)。分析了信號重構(gòu)的成功率、歸一化重構(gòu)誤差、節(jié)點(diǎn)能量損耗以及網(wǎng)絡(luò)生存時間等情況。該方案在保證信號成功重構(gòu)的情況下，在節(jié)點(diǎn)處對數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式壓縮，有效的延長了WSN的網(wǎng)絡(luò)生存時間。
　　2.提出了一種節(jié)點(diǎn)休眠的方案以實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮。在節(jié)點(diǎn)密集分布的網(wǎng)絡(luò)中，通過觀測矩陣控制節(jié)點(diǎn)的工作和休眠情況，