無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中低能耗的估計(jì)與濾波技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于其特殊的網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)形式和應(yīng)用場景，使得它要面臨嚴(yán)重的傳輸帶寬和能耗的制約?；诙嘟尤胄诺赖姆植际叫盘?hào)估計(jì)與濾波，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中主要的信號(hào)處理技術(shù)。因此，在對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)良好的信號(hào)處理方案，都必須是能量有效的．
　　 本文主要針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量有效的信號(hào)估計(jì)與濾波技術(shù)展開研究。信號(hào)估計(jì)與濾波是信號(hào)處理中的兩個(gè)聯(lián)系緊密的技術(shù)，估計(jì)是濾波的理論基礎(chǔ)，濾波可以看成是一種連續(xù)的估計(jì)，兩者都要涉及傳感器

2、數(shù)據(jù)的量化壓縮和融合中心的數(shù)據(jù)融合，我們對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)處理技術(shù)背景和現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要介紹，并展開介紹了一些分布式估計(jì)和卡爾曼濾波的基本理論。我們對(duì)分布式估計(jì)和分布式卡爾曼濾波中的觀測數(shù)據(jù)量化問題和傳輸?shù)葐栴}作了重點(diǎn)的研究。在分布式估計(jì)中，我們對(duì)能量有效的最佳的量化和傳輸方案進(jìn)行了研究，在傳感器面臨不同的觀測噪聲功率和不同的信道路徑損耗的環(huán)境下，我們通過對(duì)量化比特長度和傳輸時(shí)間的最佳分配，使得傳感器網(wǎng)絡(luò)完成一次估計(jì)消耗的總能量達(dá)到

3、最低。我們?cè)O(shè)計(jì)了一種迭代式工作的聯(lián)合優(yōu)化算法，仿真結(jié)果表明我們的算法具有較好的收斂性能，并且能夠達(dá)到很好的節(jié)省能量的效果。在對(duì)分布式濾波的研究中，我們?cè)诙嘟尤胄诺纻鬏數(shù)哪Ｐ拖?，提出了一種基于觀測數(shù)據(jù)量化傳輸、融合的卡爾曼濾波算法，得出了這種卡爾曼濾波算法的數(shù)學(xué)表達(dá)式并給出了其推導(dǎo)過程。我們也研究了這種卡爾曼濾波算法在信道路徑損耗各異的環(huán)境里，進(jìn)行量化方案優(yōu)化的問題。通過仿真結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)我們對(duì)每個(gè)傳感器量化比特?cái)?shù)的優(yōu)化調(diào)整，可以在能量有