基于分布式压缩感知的无线传感器网络休眠策略研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:jianqing3232
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)可以实时监测和获取监控区域内的信息并通过相关协议传输给用户,为人们的工作、生活提供了便利。传感器节点通常采用电池供电,能量有限,在多数应用中节点密集分布,相邻节点间采集到的信息冗余度较大,传输冗余信息消耗较多能量,影响节点的网络生存时间。因此,如何保证接收端获得监控区域完整信息的同时,减少不必要的节点能量消耗,以延长节点的网络生存时间是WSN研究中的重点问题之一。传感器节点携带能量有限,因此节点处理能力有限和节点的生存时间短是WSN相关算法设计要考虑的主要问题。基于压缩感知(compressed sensing,CS)理论的数据压缩算法具有优异的压缩性能、低编码复杂度等特性,符合WSN的应用需求,能有效的减少传输数据的冗余度,吸引人们积极的去探讨基于压缩感知的WSN。本论文将分布式压缩感知(distributedcompressed sensing,DCS)理论应用于无线传感器网络中,主要工作及创新点如下:1.研究了将分布式压缩感知应用于WSN中,在节点处对数据进行压缩编码,通过改进的SOMP算法对信号进行恢复重构。分析了信号重构的成功率、归一化重构误差、节点能量损耗以及网络生存时间等情况。该方案在保证信号成功重构的情况下,在节点处对数据进行分布式压缩,有效的延长了WSN的网络生存时间。2.提出了一种节点休眠的方案以实现数据压缩。在节点密集分布的网络中,通过观测矩阵控制节点的工作和休眠情况,运用改进的SOMP算法使信号在接收端能够精确的恢复出来。仿真结果表明该方案能有效的节省网络的能量消耗,延长网络生存时间。3.分析对比本论文研究在节点处对信号进行分布式压缩和节点休眠策略的节能方案与传统的方法。仿真实验证明,本论文所研究的两种节能方案比传统的处理方法更有效的节约了节点的能量,延长了网络生存时间,其中节点休眠策略方案更易于实现,且有更优性能。
其他文献
物体检测和模式识别是计算机视觉的一个重要的课题,从图像中提取特征、建立模型是提高物体检测率和识别准确性的重点工作。车标识别是利用计算机视觉技术、图像处理技术从车辆
本文研究的目的是把移动通信中的RAKE接收技术移植到弹性波透地通信系统中。低频弹性波在大地传输介质中衰减相对较小,作为载波具有一定的优势,但是在大地信道传播过程中存在多
到目前为止,对于神经系统的研究一直都是国际研究领域的一个热点和难点,对于神经系统的研究有助于人类进一步的了解人类大脑的内部结构和工作方式,解开人类的智慧之谜,从临床角度
矿井的安全问题已经逐步上升到十大安全隐患之一。对矿井岩体裂缝的研究对于预防岩体的坍塌有着深远的意义。随着数字图像处理和模式识别技术的不断发展,越来越多的工作可以
脉冲超宽带(Impulse Radio Ultra-Wideband,IR-UWB)技术多径分辨能力强,系统容量大,且因为它低成本、低功耗,使得它近年来备受关注。然而在超宽带数字接收机中,要对带宽极宽的IR-UWB
无线传感器网络在军事、民用领域都有着广阔的应用前景。由于网络节点数量日益庞大且分布区域广泛,传感器节点供能问题成为了制约无线传感器网络发展的瓶颈,收集环境温差能量为传感器节点供电是解决这一问题的有效方法。本文利用基于大气温度变化的温差发电装置实现热能到电能的转换,其特点是无需依托特定的热源条件,可应用于任意环境。文中通过建立传热模型结合测试实验研究了温差发电装置的输出电能特性,为升压变换器性能指标
本文主要是针对目前超薄LED背光模组设计中出现的均一性不高、背光温度过高的不足进行探索研究。  本文通过模拟仿真软件进行模拟仿真得出实验数据,验证可以得到均一性优良
目前接入网技术成为网络建设和应用的热点,而PON(Passive OpticalNetwork)技术具有支持综合业务和免维护能力,成为接入网的主流技术,正在蓬勃发展。光网络终端ONT(Optical Network
利用无线信道特征生成密钥是物理层安全技术的一项重要研究内容,它为保障无线网络的安全提供了新的思路,同时正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM
图像分割是图像分析的重要前期过程,同时也是整个图像处理工程中最基本的技术之一。由于图像本身存在着很多的不确定性及复杂性,而模糊聚类理论对图像的这种特性具有很好的表