无线传感器网络分布式频谱检测研究

传统单节点频谱检测由于受到阴影效应、多径效应和隐藏终端问题的影响,使得检测性能受到影响。基于无线传感器网络的分布式频谱检测技术能有效克服这一缺陷。在简要分析频谱检测技术的特点和要求的基础上,讨论了基于无线传感器网络的分布式频谱检测系统的结构,从本地检测和融合算法两个角度,对现有的几种基于无线传感器网络的分布式频谱检测方法进行了综述,并对其发展方向给出了建议。     

基于压缩感知的无线传感器网络多目标定位算法

目标定位是无线传感器网络的重要应用场景。该文提出了一种将压缩感知应用于无线传感器网络多目标定位的方法,把基于网格的多目标定位问题转化为压缩感知问题。应用多分辨率分析的思想,设计了迭代回溯的压缩感知算法,该方法的特点是可同时进行多目标定位,并且大大减少了网络通信的数据量从而延长网络寿命,代价是融合中心的算法复杂度的增加。仿真结果显示,采用迭代回溯算法定位精度提高了50%以上,具有较好的多目标定位效果。     

分布式多传感器目标检测中的数据融合

多传感器目标检测，是近十多年来的一个研究热点。然而运用多传感器实施对目标的检测同时带来了一个新的问题，即如何能由多个传感器所提供的信息实时作了准确的判决？文章证明运用（Ｋ／Ｎ）规则于分布式多传感器目标检测时，存在最佳Ｋ值，使得系统的检测概率高于任一传感器的检测概率，虚警概率低于任一传感器的虚警概率。     

传感器网络中运动目标检测与定位

传感器网络综合了传感器、网络和无线通信等多种技术,成为近几年来网络技术和传感器技术发展的一个热门领域.对传感器网络中运动的车辆进行了检测和定位.首先利用恒虚警检测方法判断是否有目标被检测,在检测出目标的前提下,分别利用直接搜索法和卡尔曼滤波方法对目标定位,最后对仿真结果进行了比较.     

面向目标跟踪的无线传感器网络设计

无线传感器网络包含许多具有感知、计算和无线通信能力的微型传感器节点,现已广泛应用于国防、工业和农业等领域。文章将无线传感器网络应用于目标跟踪中,该网络主要包括声学传感器节点、图像节点和指挥中心节点,声学传感器节点和图像节点将采集的信息传递给指挥中心,指挥中心融合处理后对目标进行定位和跟踪。实验仿真表明设计的无线传感器网络具有较高的跟踪精度。     

基于多目标优化的无线传感器网络移动充电及数据收集算法

近年来,通过引入移动设备(ME)为无线传感器网络(WSNs)进行无线充电和数据收集成为一个研究热点。传统方法一般先根据节点的充电需求优先级确定移动路径,再根据该路径依次对节点进行数据收集。该文同时考虑充电需求和数据收集两个维度,以最大化ME的总能量利用率和最小化数据收集平均时延为目标,建立多目标一对多充电及数据收集模型。在ME携带的行驶能量和充电能量不足的前提下,设计路径规划策略和均衡化充电策略,并改进多目标蚁群算法对该文问题进行求解。实验结果表明,该文算法在多种场景下的目标值、Pareto解的数量、Pareto解集的均匀性、分布范围等性能指标均优于NSGA-II算法。     

虚拟多天线无线传感器网络

提出一种基于虚拟多天线技术的分布式和协作的无线传感器网络,分析了该虚拟多天线无线传感器网络的性能。同点到点的无线传感器网络相比较,在天线传输信号能量相同的情况下,虚拟多天线无线传感器网络的误比特概率(BER)更小;或者在同样误比特概率情况下,虚拟多天线无线传感器网络的天线传输信号能量更低。这些特性能够提高无线传感器网络的性能或延长无线传感器网络的使用寿命。     

无线传感器网络入侵检测系统

无线传感器网络与传统网络存在较大差异,传统入侵检测技术不能有效地应用于无线传感器网络。文中分析了无线传感器网络面临的安全威胁;总结了现有的无线传感器网络入侵检测方案;在综合现有无线传感器网络入侵检测方法的基础上,提出了一种分等级的入侵检测系统,该入侵检测体系结构通过减少错报能检测到大多数的安全威胁。     

无线传感器网络分布式单向链路检测算法

针对在存在单向链路的网络中如何检测单向链路和如何利用单向链路的问题,提出了3种分布式算法.这3种算法的基本思想是通过Beacon数据包交换一部分链路信息帮助发现单向链路.实验结果显示,使用提出的分布式链路检测算法可以将路由路径的平均长度减少37.8%～39.24%,路由层平均数据发送成功率提高23.82%.模拟实验表明,提出的分布式单向链路检测算法具有很好的可扩展性.     

一种基于多目标遗传优化的无线多媒体传感器网络节能覆盖方法

提出一种基于多目标遗传优化的节能覆盖方法.以节点不同开启顺序建立个体基因组,采用双交叉保留优秀个体,在保证覆盖度的同时,开启尽可能少的节点.本方法延长了网络生命期,均衡了网络中各节点能耗,同D-Greedy及DCS-dist等方法相比,也表现出了较好的性能.     

分布式无线传感网络的协作目标跟踪策略

基于图像序列的目标跟踪是目标跟踪的重要研究问题之一.由于受图像解析度和跟踪范围限制,单视角跟踪准确性和鲁棒性不足.本文提出了分布式无线传感网络测量环境下的多视角协作融合跟踪方法,并引入了渐进分布式数据融合,采用基于能耗参数和信息有效性参数的综合优化函数动态选择融合节点,规划融合过程,平衡融合精度与网络能耗.通过目标跟踪准确性、网络能耗及传输延时对比实验表明:基于渐进分布式数据融合的协作信号处理方法提高了分布式多视角跟踪的准确性与实时性,减少了网络拥塞,降低了通讯能耗及延时.     

无线传感网络中的目标跟踪技术

无线传感器网络由于其自组织性、鲁棒性及节点数量巨大的特点,非常适合于目标跟踪。无线传感器网络目标跟踪大体分为单目标跟踪与面目标跟踪。单目标跟踪主要采用双元检测协作跟踪、信息驱动协作跟踪、传送树跟踪算法等方法。面目标跟踪采用对偶空间转换算法等方法。在无线传感器网络目标跟踪中,跟踪精度、跟踪能量消耗和跟踪可靠性是需要考虑的主要问题。     

A Tracking-Based Target Locating Algorithm in Wireless Sensor Networks

1　IntroductionAwirelesssensornetworkisusuallycomposedofhundredsorthousandsofsensorsequippedwithcomputation ,sensingandcommunicationdevices,whicharecoordinatedinadistributedmodeinordertomonitoracertaingeographicalregionandcollectinformationontheirsurroundings[1 ] .Thecollecteddataisthenusedtoanswervariousqueries.RecentadvancesinMEMS ,wirelesscommunications,anddigitalelectronicshavemadepossiblethecheapandfastdeploymentofsensornetworks[2 ] .Suchadhoc,self organizingsensornetworksarereceivingin…     

多传感器分布式检测系统的跨层优化设计

目标检测就是判断被监测对象是否出现,是无线传感器网络应用的首要前提.由于传感器节点协作执行检测任务,因此,应用于通信网中的解耦和最大吞吐量的网络设计不能使系统检测性能最优.提出了集成物理层、MAC层和应用层的跨层设计,设计了感知信息质量、信道状态和有效能量协同的传输控制策略,该传输策略可以有效地调节节点和融合中心的通信使系统的检测性能最优.最后,通过解决非线性约束优化问题分别为ALOHA和TDMA传感器网络得到最优的设计变量,并与典型的解耦和最大吞吐量设计比较检测性能增益.     

基于无线传感器网络的移动目标跟踪系统研究

脉冲多普勒雷达(PDR)是一个超宽带雷达系统,不仅能探测目标位置,也可通过多普勒效应测量其径向速度。然而,传统的雷达信号处理技术与极限计算和典型无线传感器微粒上的存储资源不相匹配。利用小型脉冲多普勒雷达作为传感器节点,通过设计一个新的目标跟踪系统来探索脉冲多普勒雷达和微型无线传感器节点的兼容性。该系统由几个PDR传感器节点组成,来检测移动目标的存在和位置,一个基站节点用来收集传感器节点的检测数据,一个算法来估计目标的位置。结果表明该系统有较小的偏差,可实现目标跟踪。     

基于局部联系的无线传感网络异常入侵检测

提出一种局部联系对比搜索算法.通过把节点刷新定位过程,与其相邻的小范围分布网络的均值特征节点做比较,利用局部无线网络节点最优信息,检测异常入侵节点信息,避免了传统集中式方法对全部节点搜索的耗时.实验证明,这种局部联系对比定位算法能够有效利用网络信息,对异常节点实现准确入侵检测,缩短了检测时间.     

无线传感器网络的目标跟踪算法

为了解决无线传感器网络跟踪非线性运动目标的分布式数据融合问题,使用了基于扩展信息滤波器(EIF)的分布式估计算法.对于活跃传感器的选择方法,采用了基于与目标位置接近程度的近邻选择算法和基于信息贡献的信息选择算法.仿真结果表明,与分布式扩展信息滤波器(DEIF)算法相比,近邻选择算法和信息选择算法得到了相似的响应曲线,且具有减少能量消耗和简化计算的优点.     

基于室内无线传感器网络射频信号的老年人跌倒检测研究

利用无线信号的自然衰减,在不显著增加通信开销的基础上,提出了一种新的老年人跌倒行为的检测方法.给出阶段相关性这一概念并用以区分体域传感器网络节点与室内传感器网络节点信号在人运动与静止条件下的统计相关性.给出了最小通信决策集合的概念,通过对比最小通信决策集合的内容,提出了老年人位置估计方法和跌倒行为检测算法;利用仿真工具...     

无线传感器网络中基于自适应定时器策略的分簇算法

提出了一种适用于无线传感器网络的基于自适应定时器策略的分簇算法,该算法通过自适应调整节点的等待时间来保证较多电池能量的节点有更大的机会成为簇首.理论分析表明该算法不仅实现了系统的动态负载均衡,并且能够通过参数的设置确保簇首的均匀分布.仿真结果显示该算法有效地延长了系统生命,提高了网络的能耗效率.     

DEED:一种无线传感器网络中高效节能的数据通信协议

无线传感器网络由许多具有低功率无线收发装置的传感器节点组成,能够有效地从不同环境监测收集周边环境信息并传送到远处的基站进行处理.由于传感器节点的电池能量极为有限,因此节点的通信应有效的利用能量,以延长网络的生命周期.LEACH^[4]协议是一种典型的能有效延长网络生命周期的节能通信协议.本文提出了一种分布的、高效节能的通信协议DEED,DEED利用了数据聚合技术,以聚类的方式组织节点,聚类首领在网络中均匀分布并组织成路由树,由根节点与基站直接通信.实验结果显示DEED性能远好于LEACH.