基于傳感器網(wǎng)絡的分布式信源編碼研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡由分布式的傳感器節(jié)點組成，常用于監(jiān)測一定范圍內(nèi)環(huán)境條件的變化，并將觀測結(jié)果反饋給用戶，其中利用Zigbee無線通信協(xié)議組建的網(wǎng)絡，能夠?qū)崿F(xiàn)強大的自組織功能，在軍事、安防等領域具有較大的發(fā)展?jié)撡|(zhì)。傳感器節(jié)點因受到資源的制約，尤其是能量受限的特性影響著網(wǎng)絡的生命周期，從而限制其發(fā)展，因此對無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究具有極其重要的科學價值和發(fā)展空間。
　　本文分析了無線傳感器網(wǎng)絡的各個功能模塊的能量消耗情況，引出數(shù)據(jù)

2、融合技術(shù)的重要性，基于無線傳感器網(wǎng)絡的特性，深入分析分布式信源編碼通過減少數(shù)據(jù)發(fā)送量實現(xiàn)能量節(jié)省的可行性，指出傳統(tǒng)的編碼方式在相關(guān)性跟蹤和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)方面的不足，并對以上兩個方面進行改進，設計并實現(xiàn)具有實用意義的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)。
　　本文采用分布式信源編碼技術(shù)，將復雜的計算轉(zhuǎn)移到能量不受限制的解碼端，而編碼端采用計算量較小的算法，滿足了無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的需求。針對傳統(tǒng)分布式信源編碼線性相關(guān)性模型不能動態(tài)跟蹤網(wǎng)絡變化的缺陷，完善相關(guān)性模

3、型，提出相關(guān)性追蹤算法，從而適應真實網(wǎng)絡環(huán)境。此外，利用分簇路由協(xié)議能量均衡消耗的特性，將分布式信源編碼與分簇路由協(xié)議相結(jié)合，不但在終端節(jié)點處實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮，而且在數(shù)據(jù)的傳輸過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合，并充分利用網(wǎng)絡中層與層之間的相關(guān)性，對數(shù)據(jù)進一步壓縮，達到更優(yōu)的壓縮效果。最后，采用 CC2530通信模塊作為實驗驗證與演示平臺，將分布式信源編碼設計應用于真實的無線傳感器網(wǎng)絡，實現(xiàn)結(jié)果表明，分布式信源編碼壓縮效果達30％，大幅度減少能量消耗，充