無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同信息處理技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetworks，WSN）是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)給它的信息處理帶來(lái)了許多新的挑戰(zhàn)，引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。數(shù)量龐大的傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)非常龐大，傳輸這些數(shù)據(jù)是WSN能量消耗的主要因素。因此，如何有效地處理數(shù)量龐大且高度冗余的傳感信息是WSN協(xié)同信息處理亟需解決的首要問題。本文基于分布式信源編碼（Distribu

2、tedSourceCoding，DSC）技術(shù)研究WSN協(xié)同信息處理機(jī)制。DSC是一種獨(dú)立編碼聯(lián)合解碼的編碼技術(shù)，與傳統(tǒng)的編碼技術(shù)相比，突出的優(yōu)點(diǎn)是將信源相關(guān)性轉(zhuǎn)移到解碼端來(lái)考慮，從而將編碼的復(fù)雜度從編碼端轉(zhuǎn)移到解碼端，非常適合WSN傳感器節(jié)點(diǎn)資源嚴(yán)重受限而Sink節(jié)點(diǎn)資源相對(duì)豐富的場(chǎng)景。本文所作的主要工作如下： 1．通過對(duì)Turbo編解碼器的修改、對(duì)信道置信度的調(diào)整等，結(jié)合WSN傳感數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性模型，提出并實(shí)現(xiàn)了基于Turb

3、o碼的非對(duì)稱分布式信源編碼方案（AsymmetricDistributedsourcecodingbased-onTurbo，TADSC），同時(shí)對(duì)TADSC編碼性能的進(jìn)行了仿真； 2．由于在TADSC中對(duì)兩信源的處理不對(duì)稱，這種不對(duì)稱性不適合網(wǎng)絡(luò)同構(gòu)的WSN，可能導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)間能耗不均勻、部分節(jié)點(diǎn)過早失效從而縮短網(wǎng)絡(luò)生存周期，本文在TADSC方案的基礎(chǔ)上，通過在編碼端對(duì)部分信息序列的保留等手段，實(shí)現(xiàn)了基于Turbo碼的對(duì)稱分布式信源

4、編碼方案（SymmetricDistributedSourceCodingbased-onTurbo，TSDSC）。通過對(duì)兩種編碼方案的性能仿真分析，發(fā)現(xiàn)TSDSC相比TADSC，編碼性能并沒有太大損失。 3．目前對(duì)DSC的研究主要針對(duì)兩個(gè)相關(guān)信源的編碼，而應(yīng)用于實(shí)際的WSN時(shí)，監(jiān)測(cè)到同一事件信息的傳感器節(jié)點(diǎn)往往不只兩個(gè)，這就需要將TSDSC擴(kuò)展成多源對(duì)稱分布式信源編碼。本文基于傳感器數(shù)據(jù)的相關(guān)性模型和WSN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，探索性