無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中低能耗的估計與濾波技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于其特殊的網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)形式和應(yīng)用場景，使得它要面臨嚴(yán)重的傳輸帶寬和能耗的制約?；诙嘟尤胄诺赖姆植际叫盘柟烙嬇c濾波，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中主要的信號處理技術(shù)。因此，在對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計良好的信號處理方案，都必須是能量有效的．
　　 本文主要針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量有效的信號估計與濾波技術(shù)展開研究。信號估計與濾波是信號處理中的兩個聯(lián)系緊密的技術(shù)，估計是濾波的理論基礎(chǔ)，濾波可以看成是一種連續(xù)的估計，兩者都要涉及傳感器

2、數(shù)據(jù)的量化壓縮和融合中心的數(shù)據(jù)融合，我們對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的信號處理技術(shù)背景和現(xiàn)狀進行了簡要介紹，并展開介紹了一些分布式估計和卡爾曼濾波的基本理論。我們對分布式估計和分布式卡爾曼濾波中的觀測數(shù)據(jù)量化問題和傳輸?shù)葐栴}作了重點的研究。在分布式估計中，我們對能量有效的最佳的量化和傳輸方案進行了研究，在傳感器面臨不同的觀測噪聲功率和不同的信道路徑損耗的環(huán)境下，我們通過對量化比特長度和傳輸時間的最佳分配，使得傳感器網(wǎng)絡(luò)完成一次估計消耗的總能量達到

3、最低。我們設(shè)計了一種迭代式工作的聯(lián)合優(yōu)化算法，仿真結(jié)果表明我們的算法具有較好的收斂性能，并且能夠達到很好的節(jié)省能量的效果。在對分布式濾波的研究中，我們在多接入信道傳輸?shù)哪Ｐ拖?，提出了一種基于觀測數(shù)據(jù)量化傳輸、融合的卡爾曼濾波算法，得出了這種卡爾曼濾波算法的數(shù)學(xué)表達式并給出了其推導(dǎo)過程。我們也研究了這種卡爾曼濾波算法在信道路徑損耗各異的環(huán)境里，進行量化方案優(yōu)化的問題。通過仿真結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)我們對每個傳感器量化比特數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，可以在能量有