基于凸优化的无线传感与激励网络定位技术研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kkfhvk1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感与激励网络(Wireless Sensor and Actuator Networks, WSAN)是在传统无线传感网络(Wireless Sensor Networks, WSN)的基础上引入激励器而衍生出的一种全新的网络。由于激励器的引入,WSAN在极大地扩展了传感网络的功能和应用的同时,也面临着异构节点间协调、通信、调度等诸多问题的挑战。另外,与WSN应用相似,对于大多数的WSAN应用来说,没有位置信息的传感器测量数据同样是没有意义的。因此,节点定位技术也是WSAN的一项支撑技术。目前,基于WSAN的定位技术,特别是大规模网络环境下的定位技术还比较有限。为此,本文在分析研究传统WSN相关节点定位技术的基础上,对WSAN节点定位技术展开了研究。在WSN中的研究己表明基于凸优化的定位方法在较少锚节点的情况下即能取得较好的定位性能,本文为此借鉴WSN中的研究思路和方法,并结合WSAN自身的特点,研究了基于凸优化的WSAN定位算法及分布式节点定位技术。首先,在查阅大量相关文献的基础上,本文综述了无线传感与激励网络技术在国内外的研究现状,介绍了无线传感网络定位算法分类以及节点计算方法,并详细分析了近年来具有代表性的算法和研究成果。其次,本文介绍了传感网络节点定位的二阶锥规划模型(SOCP)、半定规划模型(fullSDP),以及半定规划的两种松弛模型——基于节点的SDP模型(NSDP)和基于边的SDP(ESDP)模型。模型中以最小化节点间距离误差为目标函数,节点间距离为约束,将节点定位问题建模成一个凸优化问题,并利用相关松弛技术将模型松弛为容易求解的问题。此外,本文还通过理论分析及仿真详细研究了各种相关的基于测距和无需测距的凸优化定位方法。然后,针对几种基于凸优化的分布式定位模型,通过理论分析、数学推导和仿真实验验证了文中所提出的各类定位算法的有效性和适用性。对于大规模的传感网络定位问题,将梯度搜索算法应用到基于簇的定位中,有效地改善了基于簇的SDP分布式定位算法的性能。将顺序贪婪优化算法应用到ESDP定位中,得到的ESOCP模型比分布式SOCP的定位性能更好,并且利用SGO算法得到的求精算法能进一步改善定位效果。仿真结果表明:将这些模型应用到无线传感与激励网络的定位问题中都取得了有效的结果。最后,本文对开展的工作进行了总结,并给出了进一步研究的内容和建议。
其他文献
随着无线通信技术的快速发展,有限的频谱资源已经满足不了日益增长的频谱需求,成为制约无线通信发展的瓶颈。在这种背景下,提出了认知无线电技术。它能够提高频谱的有效利用
在微电子技术、计算机技术、多媒体技术和网络技术的巨大推动和整个社会信息化程度提升的特殊背景下,视频监控获得了极大地关注和迅猛的发展。视频监控的应用范围不再局限在一
人工免疫系统被证实是一种比遗传算法更好的优化算法,一经提出就引起广泛关注与研究;量子信息科学的发展、量子机制与经典优化算法的结合又将优化算法的发展推上一个新的高峰
本文主要研究无线通信OFDM系统数字预失真关键技术。论文首先简要介绍了移动通信技术的发展现状,阐述了预失真技术的基本原理及其研究内容;然后,对功率放大器失真来源及其常用非
在当今社会中,步态分析技术的研究不断地推动着其它学科的发展。基于不同个体之间所存在的不同步态特征实现非接触情况下的身份识别。此外,在医学分析中步态信号之间存在的相关
受利益的驱使或某些要求数据公开的条例的约束,不同团体之间需进行数据的发布或交换。然而,详细的与个人相关的数据往往包含个体的敏感信息,直接发布这些原始格式的数据会泄露个
语音信号属于典型的非线性、非平稳信号,并且具有短时平稳的特性。语音常常会受到各种噪声的干扰,进而造成语音质量的下降。此时,需要采用语音增强技术,对被干扰的语音进行噪声抑
随着车型品种的增多,用户有了更多的选择余地.为了适应多品种买方市场的需求,及时向用户提供满意的产品,重汽集团有限公司制定了车型生产卡的编制、使用规则,以实现‘一车一
为了适应空间技术的发展,满足复杂航天器的数据处理需求,CCSDS于1986年开发了高级在轨系统(AOS)。AOS以标准化的方式进行数据处理与交换,能够在空间链路中双向传输音频、视频
在数字通信系统中,带限信道的失真和畸变会引起信号的码间干扰和频谱泄露,从而严重影响通信质量,为了在接收端准确地恢复出原始发送信号,就需要通过自适应均衡技术对传输信道进行