壓縮傳感支配的無線電層析成像及其應(yīng)用.pdf

1、無線電層析成像(RTI，Radio Tomographic Imaging)是利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間傳輸?shù)纳漕l信號的陰影衰落特性來推測環(huán)境信息的過程。層析成像本質(zhì)上是由高維的測量信息恢復場景圖像，因此需要求解超定方程組的逆問題。這需要建立大量的鏈路來進行斷層掃描，因此對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗與通信帶來了挑戰(zhàn)。近年來提出的壓縮傳感理論表明利用場景圖像具有稀疏表示的先驗知識，僅需采集少量射頻信號即可進行圖像重建。本文引入集中式的貝葉斯壓縮

2、傳感技術(shù)到無線電層析成像網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了對場景圖像的壓縮測量，仿真與實驗表明該算法可以以高概率恢復場景圖像，同時節(jié)約了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能源與通信資源。
　　 本文主要研究工作包括以下幾個部分：
　　 1.研究層析成像網(wǎng)絡(luò)中無線信道陰影衰落特性。分析無線信道中物體遮擋情況與接收信號強度之間的關(guān)系，為壓縮傳感的層析成像提供測量手段。
　　 2.根據(jù)壓縮傳感理論，本文采用從所有通信鏈路中隨機抽取少量鏈路進行壓縮測量，并用貝

3、葉斯壓縮傳感算法對場景圖像進行重建。同時根據(jù)貝葉斯壓縮傳感理論提出的最大化增量熵，設(shè)計了最優(yōu)的增量測量方法。
　　 3.對基于貝葉斯壓縮傳感的層析成像方法進行了實驗驗證。通過與正交匹配追蹤算法進行對比，分析測量次數(shù)與噪聲對恢復精度的影響。實驗對單人、多人情況下的場景圖像做恢復，結(jié)果表明，該恢復算法在具有噪聲干擾的情況下也能以高概率恢復場景圖像；采用最優(yōu)增量測量方法比隨機增量測量方法重建誤差小、收斂速度快。實驗表明本文引入的貝葉斯