基于粒子濾波算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標跟蹤研究.pdf

1、目標跟蹤技術(shù)一直以來都是探索的熱點，其應(yīng)用范圍涉及軍事、工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療等各個領(lǐng)域。目標跟蹤技術(shù)出現(xiàn)至今已有五十余年，帶動了大量的理論與相關(guān)技術(shù)的進步。隨著傳感器技術(shù)近些年的飛速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)得到了各方的高度關(guān)注，由于其覆蓋范圍廣泛，成本低廉以及檢測方式的多樣性的特點，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將成為二十一世紀最重要的技術(shù)之一?；跓o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標跟蹤是當今研究熱點之一。介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、節(jié)點定位技術(shù)和目標跟蹤的技術(shù)，然

2、后總結(jié)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位與跟蹤需考慮的一些因素包括目標運動狀態(tài)的建模、常用的運動模型，并且指出傳統(tǒng)的目標跟蹤算法在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)跟蹤中面臨的問題包括難以確定目標和濾波器的初始狀態(tài)、間歇性目標丟失以及在雜波與誤測量較多的情形下其濾波性能較差。
　　本研究針對上述缺陷，基于隨機集理論(RFS)和有限集統(tǒng)計(FISST)方法，提出了一種針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多目標跟蹤的粒子PHD濾波器，并且針對傳統(tǒng)PHD濾波器的計算復(fù)雜度較高的問題，設(shè)計

3、了一種分布式粒子PHD濾波器改善其跟蹤的實時性能。在基于超聲波測距的無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)計了一種基于HC-SR04陣列的360°超聲波傳感器硬件節(jié)點，而后針對粒子濾波分布式計算的同步需求，提出了一種基于AODV路由協(xié)議的時鐘同步算法TS-AODV，隨后在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時鐘同步的基礎(chǔ)上，研究并實現(xiàn)了分布式粒子PHD濾波。通過實驗證明，粒子PHD濾波算法在傳感器網(wǎng)絡(luò)目標跟蹤應(yīng)用中，能夠有效的估計出多目標運動的目標狀態(tài)、目標數(shù)量，并且在雜波較多