無線傳感網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別中的容錯(cuò)方法研究.pdf

1、無線傳感網(wǎng)絡(luò)通過大量分布式的傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)作地感知所觀測(cè)的地理區(qū)域，能提供巨大的區(qū)域覆蓋和豐富的觀測(cè)信息。隨著傳感器技術(shù)、微機(jī)電技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)、無線通信技術(shù)等的發(fā)展，無線傳感網(wǎng)絡(luò)在軍事、環(huán)境、商業(yè)等多種領(lǐng)域的應(yīng)用越來越受到重視。
　　 由于傳感器節(jié)點(diǎn)受到體積、成本等的限制，資源與處理能力十分有限。單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的精度與可靠性不高并且易于受到環(huán)境噪聲等的影響而產(chǎn)生錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，這為無線傳感網(wǎng)絡(luò)在一些對(duì)系統(tǒng)性能要求較高的應(yīng)用（

2、如，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)、識(shí)別、跟蹤）中的部署提出了巨大的挑戰(zhàn)。
　　 本文圍繞無線傳感網(wǎng)絡(luò)中基于聲音信號(hào)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別問題，從特征提取與容錯(cuò)信息融合兩個(gè)方面研究提高目標(biāo)識(shí)別準(zhǔn)確率的方法，所做的主要工作如下：
　　 (1)分析了目標(biāo)聲音信號(hào)的特點(diǎn)與影響其穩(wěn)定性的主要因素。對(duì)目標(biāo)識(shí)別中的多種特征提取算法進(jìn)行了詳細(xì)的分析和比較。利用小波變換時(shí)頻分析的優(yōu)勢(shì)，對(duì)由小波包系數(shù)重構(gòu)的信號(hào)分段處理，基于噪聲與目標(biāo)信號(hào)小波包能量熵的區(qū)別，去除

3、測(cè)量數(shù)據(jù)中嚴(yán)重受噪聲干擾的部分?jǐn)?shù)據(jù)，提高所提取特征的可靠性。
　　 (2)將區(qū)間融合算法用于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別。區(qū)間融合算法有良好的容錯(cuò)特性，能夠在融合過程中通過計(jì)算輸入?yún)^(qū)間的交集檢測(cè)和排除與融合結(jié)果不相交的錯(cuò)誤區(qū)間。然而將已有的區(qū)間融合算法直接用于分類決策值的融合會(huì)遇到正確區(qū)間有可能不相重疊的問題。本文基于Marzullo算法提出用于目標(biāo)識(shí)別的多數(shù)投票區(qū)間融合算法，將區(qū)間分類決策值區(qū)分為確定性區(qū)間和非確定性區(qū)間并將它們歸為相應(yīng)的類別

4、集合，通過計(jì)算各類別集合中區(qū)間的個(gè)數(shù)實(shí)現(xiàn)區(qū)間決策值的融合?；趯?shí)測(cè)數(shù)據(jù)的仿真結(jié)果驗(yàn)證了算法的有效性。
　　 (3) Marzullo區(qū)間融合算法對(duì)輸入?yún)^(qū)間的微小變化不穩(wěn)定，輸入?yún)^(qū)間的較小變化有可能造成輸出區(qū)間的很大改變。多數(shù)投票區(qū)間融合算法也會(huì)遇到同樣的問題。因此，將置信度引入多數(shù)投票區(qū)間融合方法，為區(qū)間決策值分配對(duì)應(yīng)各個(gè)類別的置信度，給出一種估計(jì)置信度的簡(jiǎn)便方法，通過對(duì)置信度的融合保證了融合結(jié)果對(duì)輸入?yún)^(qū)間的微小變化的穩(wěn)定。

5、r>　　 (4)基于傳感網(wǎng)絡(luò)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空相關(guān)特性，提出了基于時(shí)空融合框架的錯(cuò)誤檢測(cè)與更正方法，在時(shí)間與空間的兩級(jí)信息融合過程中增加一個(gè)時(shí)間更新的步驟，實(shí)現(xiàn)了時(shí)空融合過程中實(shí)時(shí)的錯(cuò)誤檢測(cè)與更正。給出了一個(gè)基于DS證據(jù)理論的時(shí)間更新策略，利用融合中心反饋給每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤檢測(cè)結(jié)果修改基本概率分配函數(shù)，用前一時(shí)刻的分類決策值更新當(dāng)前的分類決策值。算法分析和仿真結(jié)果表明，該方法在沒有增加很大的通信負(fù)擔(dān)的前提下，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)識(shí)別正