基于條件PCRLB的分散式傳感器選擇方法.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSN)是現(xiàn)代傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)和微電子技術(shù)等多個(gè)學(xué)科的綜合。隨著在無(wú)線通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中傳感器硬件的發(fā)展和進(jìn)步,各種應(yīng)用背景的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事和民用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在物理資源(能量、頻率、帶寬等)的約束條件下,實(shí)現(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)有效管理對(duì)于延長(zhǎng)傳感器在目標(biāo)跟蹤期間的壽命有著重要的意義。
　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有集中式和分散式兩種。在集中式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,基

2、于傳感器管理準(zhǔn)則條件后驗(yàn)克拉美-羅下界(CPCRLB)提出一種傳感器選擇方法,利用粒子濾波器對(duì)目標(biāo)狀態(tài)和CPCRLB進(jìn)行逼近估計(jì),實(shí)現(xiàn)傳感器的在線選擇。文中對(duì)CPCRLB、互信息理論和最近鄰的傳感器選擇方法進(jìn)行對(duì)比仿真,結(jié)果表明了 CPCRLB傳感器管理方法的有效性和優(yōu)越性。
　　分散式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比集中式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有更低的能量消耗,更高的魯棒性和靈活性。本文基于 CPCRLB提出一種分散式傳感器節(jié)點(diǎn)選擇方法,在分散式無(wú)線傳

3、感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中沒(méi)有中央融合中心,只有觀測(cè)節(jié)點(diǎn)和局部融合節(jié)點(diǎn),通過(guò)在每一個(gè)觀測(cè)時(shí)刻選擇激活一組最優(yōu)的傳感器觀測(cè)節(jié)點(diǎn),優(yōu)化整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的跟蹤性能。根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)接收到的信號(hào)強(qiáng)度觀測(cè)數(shù)據(jù),推導(dǎo)了分散式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)誤差的CPCRLB性能邊界,并將其作為傳感器選擇的準(zhǔn)則來(lái)選擇最優(yōu)的傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)目標(biāo)跟蹤。基于一致性算法給出 CPCRLB的一種分布式迭代計(jì)算方法,并且利用分布式粒子濾波器對(duì)DCPCRLB進(jìn)行逼近,實(shí)現(xiàn)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)下觀測(cè)