基于事件觸發(fā)的無線傳感器網(wǎng)絡中離散系統(tǒng)的狀態(tài)估計.pdf

1、當今社會，信息化無處不在，正是集合了人們對于信息化的迫切需求以及傳感器設備的發(fā)展趨勢，無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Network，WSN）應運而生。目標對象的狀態(tài)估計作為無線傳感器網(wǎng)絡的重要應用，近年來吸引了大量學者和專家的關注。
　　由于傳感器節(jié)點朝著微型化方向發(fā)展，其通信半徑及帶寬受到了限制。在無線傳感器網(wǎng)絡中，傳感器節(jié)點按照周期性機制發(fā)送數(shù)據(jù)，使得網(wǎng)絡需要大量傳送測量信息。這導致本身網(wǎng)絡帶寬較小的無線傳感

2、器網(wǎng)絡通信資源變得更為緊張。這種周期性的數(shù)據(jù)傳輸機制，也使得數(shù)據(jù)丟包、傳輸時延的現(xiàn)象不可避免。本文為了降低傳感器節(jié)點的信息發(fā)送量，引入事件觸發(fā)機制，研究了無線傳感器網(wǎng)絡中離散系統(tǒng)狀態(tài)估計問題。
　　本文主要工作如下：
　　一、在無線傳感器網(wǎng)絡集中式拓撲結(jié)構中，引入集中式事件觸發(fā)機制，設計合適的狀態(tài)估計器。利用輸入狀態(tài)穩(wěn)定（Input-State Stable，ISS）性理論，以線性矩陣不等式（Linear Matrix In

3、equalities，LMIs）形式給出了集中式無線傳感器網(wǎng)絡中對離散系統(tǒng)進行狀態(tài)估計以及事件觸發(fā)機制的充分條件。最后，用數(shù)值仿真來驗證了所設計方案的正確性。
　　二、考慮無線傳感器網(wǎng)絡分布式結(jié)構。根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡的分布式結(jié)構，引入分布式的事件觸發(fā)機制，設計分布式狀態(tài)估計器。利用李雅普諾夫（Lyapunov）穩(wěn)定性理論，以LMIs形式給出基于事件觸發(fā)的分布式無線傳感器網(wǎng)絡中，離散系統(tǒng)狀態(tài)估計的充分條件。最后，用數(shù)值仿真來驗證所設

4、計方案的有效性。
　　三、考慮了傳感器節(jié)點的飽和性，引入已知條件概率的伯努利分布（Bernoulli-distributed）序列，描述隨機發(fā)生的傳感器飽和（Randomly Occurring Sensor Saturation，ROSS）。針對傳感器隨機飽和的無線網(wǎng)絡設計了分布式狀態(tài)估計器。利用Lyapunov均方漸近穩(wěn)定性理論，以LMIs形式給出了分布式無線傳感器網(wǎng)絡中離散系統(tǒng)狀態(tài)估計以及事件觸發(fā)機制的充分條件。最后，通過數(shù)