基于压缩感知的无线传感器网络定位研究

发布时间：2017-04-16 08:10

  本文关键词：基于压缩感知的无线传感器网络定位研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无线传感器网络通过在管理区域内部署大量的传感器节点来感知和收集用户所需求的信息,具有自组织、低能耗、低成本、大规模等特点,广泛的应用于军事、医疗、工业、商业和生活等方面。在传感器在采集到数据的同时,也必须知道所监测的事件或者目标所处的位置,否则,这些没有附带位置条件的信息将不具备任何实际的意义。因此,提出适宜无线传感器网络的特点且具有良好定位精度的定位算法成为了各国学者研究的热点。压缩感知理论的提出将无线传感器网络定位的问题与稀疏信号重构联系起来,使得已有的信号重构算法可以用来解决无线传感器网络定位问题。针对现有无线传感器网络定位算法的不足,本文结合压缩感知理论,将待定位区域网格化,从而转化成压缩感知信号重构问题。在重构算法的选择上,针对迭代硬阈值算法重构精度低的缺点,本文结合原子回溯机制,提出改进型迭代硬阈值WSN定位算法,降低了原子选择过程中选择错误原子的概率,有效地提高定位的精度,在利用压缩感知理论进行第一阶段定位以后,针对目标距离网格中心较远时产生的定位误差,采取基于阈值选择的多边测距算法,对定位精度进行优化。最后由仿真证明,文章所提算法较传统的压缩感知无线传感器网络定位算法在定位精度上有了较大的提高。
【关键词】：无线传感器网络 定位 压缩感知 硬阈值迭代
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5;TP212.9
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 研究意义10-11
• 1.1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2 ＷＳＮ的体系结构和特点13-17
• 1.2.1 无线传感器节点的基本结构13-14
• 1.2.2 WSN的体系结构14-15
• 1.2.3 无线传感器网络的特点15-17
• 1.3 本文主要内容17-18
• 1.4 本文组织结构18-20
• 第二章 无线传感器网络定位技术概述20-35
• 2.1 有关基本概念20-21
• 2.2 WSN定位算法的分类21-24
• 2.2.1 基于测距定位与无需测距定位21-23
• 2.2.2 集中式定位与分布式定位23-24
• 2.2.3 相对定位与绝对定位24
• 2.3 位置计算相关数学原理24-27
• 2.3.1 三边测距法24-25
• 2.3.2 三角测距法25-26
• 2.3.3 极大似然估计法26-27
• 2.4 典型的测距方法27-32
• 2.4.1 基于TOA的测距算法28
• 2.4.2 基于TDOA的测距算法28-30
• 2.4.3 基于AOA的测距算法30
• 2.4.4 基于RSSI的测距算法30-32
• 2.5 算法性能评价指标32-34
• 2.6 本章小结34-35
• 第三章 压缩感知相关理论概述35-47
• 3.1 压缩感知35-37
• 3.1.1 压缩感知概述35-36
• 3.1.2 基本框架36-37
• 3.2 信号的稀疏表示37-39
• 3.3 观测矩阵的设计39-41
• 3.4 信号重构算法41-43
• 3.4.1 信号重构41-42
• 3.4.2 重构算法的分类42-43
• 3.5 经典的重构算法43-46
• 3.5.1 MP与OMP算法43-44
• 3.5.2 BP算法44-45
• 3.5.3 IHT算法45-46
• 3.6 本章小结46-47
• 第四章 基于改进迭代硬阈值WSN定位算法47-62
• 4.1 引言47-48
• 4.2 问题模型48-49
• 4.3 算法概述49-51
• 4.4 基于改进型迭代硬阈值的WSN定位算法51-55
• 4.4.1 基于RSSI值的观测矩阵构造51-53
• 4.4.2 AIHT定位算法53-54
• 4.4.3 目标位置判断54-55
• 4.5 多边测距优化算法55-57
• 4.6 仿真及性能分析57-60
• 4.6.1 仿真环境57-58
• 4.6.2 仿真结果及分析58-60
• 4.7 本章小结60-62
• 第五章 总结与展望62-65
• 5.1 主要工作总结62-64
• 5.2 展望64-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69

【参考文献】

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1 贺建沛;WSN节点定位算法的研究与实现[D];北方工业大学;2014年

  本文关键词：基于压缩感知的无线传感器网络定位研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：310373