无线传感器网络中入侵目标检测方法研究

发布时间：2021-12-16 10:24

　　随着科学技术的发展,传感器性能获得了极大的提高。为了获得最佳的入侵目标检测性能,依靠单传感器提供信息已经无法满足现实需要,必须运用各种有源和无源的传感器在内的多传感器来集成提供多种观测数据。无线传感器网络入侵目标检测问题可以抽象为两大步骤:对多源信息进行融合,识别入侵目标;对目标进行精确定位,继而实现监测和跟踪。本文围绕着入侵目标识别以及入侵目标定位两个方面展开研究。对于入侵目标识别,多源信息融合是该问题解决的关键环节。考虑到信息融合过程中的不确定性和信息之间的内在关联,本文采用D-S证据理论中的概率分布度量目标识别结论的不确定性,灰靶思想刻画多源信息内部的关联关系,定义了信息分辨率作为衡量传感器信息质量的指标,提出了一种基于D-S证据理论和灰靶理论的信息融合集成算法DS-GT来实现信息融合过程。节点呈栅格部署的无线传感器网络由于拓扑结构特殊,在目标定位应用领域具有独特的优势。本文基于栅格部署的无线传感器网络,提出了栅格预置点目标定位方法,通过设定和选择合适的栅格预置点进行目标定位。最后,本文以某预警中心无线传感器网络为例,在VS平台下对DS-GT信息融合算法及栅格预置点匹配的目标定位... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 无线传感器网络研究现状
        1.2.2 信息融合技术研究现状
        1.2.3 目标定位技术研究现状
    1.3 本文主要工作
        1.3.1 主要研究内容及创新点
        1.3.2 论文组织结构
第二章 无线传感器网络入侵目标检测问题分析与研究框架
    2.1 基本概念分析
        2.1.1 无线传感器网络传感器分析
        2.1.2 无线传感器网络数据特征分析
        2.1.3 无线传感器网络信息结构分析
    2.2 无线传感器网络入侵目标检测问题描述与分析
        2.2.1 问题抽象和相关概念
        2.2.2 问题的基本假设条件
        2.2.3 问题输入输出和要件剖析
    2.3 无线传感器网络入侵目标检测问题研究框架
        2.3.1 问题求解技术可行性分析
        2.3.2 入侵目标检测问题求解框架
    2.4 本章小结
第三章 基于DS-GT信息融合算法的无线传感器网络入侵目标识别
    3.1 无线传感器网络入侵目标识别分析
        3.1.1 入侵目标识别问题分析
        3.1.2 不同融合层次的目标识别流程
        3.1.3 入侵目标信息融合技术分析
    3.2 D-S证据理论算法与灰靶理论
        3.2.1 D-S证据理论算法基本思想
        3.2.2 灰靶理论基本思想
        3.2.3 基于灰靶理论的贡献度计算过程
    3.3 基于DS-GT的信息融合算法设计
        3.3.1 DS-GT算法相关概念定义
        3.3.2 信息融合算法DS-GT流程设计
    3.4 本章小结
第四章 基于栅格预置点匹配的无线传感器网络入侵目标定位
    4.1 入侵目标定位分析
        4.1.1 目标定位过程分析
        4.1.2 无线传感器网络结构描述
    4.2 无线传感器网络栅格定位分析
        4.2.1 栅格部署的定义
        4.2.2 单层栅格定位分析
        4.2.3 双层栅格定位分析
    4.3 基于栅格预置点的目标定位算法设计
        4.3.1 预置点匹配定位定义
        4.3.2 栅格预置点匹配算法流程设计
        4.3.3 与传统方法精度对比分析
    4.4 本章小节
第五章 某预警中心无线传感器网络检测入侵目标仿真实验示例
    5.1 无线传感器网络仿真环境
        5.1.1 仿真实验介绍
        5.1.2 实验想定描述
    5.2 DS-GT信息融合算法仿真实验与分析
        5.2.1 DS-GT算法验证输入数据
        5.2.2 计算结果数据与分析
    5.3 目标定位算法仿真实验与分析
        5.3.1 实验结果与分析
        5.3.2 实际系统测试
    5.4 本章小结
第六章 结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
附录A DS-GT算法相关代码
    A-1 GT算法实现代码
    A-2 DS-GT-MAX算法实现代码
    A-3 DS-GT-MEAN算法实现代码
    A-4 DS-GT-NONE算法实现代码


【参考文献】：
期刊论文
[1]D-S证据理论在炮兵战场电磁辐射源识别中的应用[J]. 徐文涛,刘航.  科学技术与工程. 2011(10)
[2]互联网信息共享的复杂性研究[J]. 任勇,李一鹏.  复杂系统与复杂性科学. 2010(Z1)
[3]基于模糊集合的证据理论信息融合方法[J]. 韩峰,杨万海,袁晓光.  控制与决策. 2010(03)
[4]基于数据的决策方法综述[J]. 王红卫,祁超,魏永长,李彬,朱松.  自动化学报. 2009(06)
[5]一种基于能量衰减特征的无线传感器网络定位算法[J]. 王沁,于锋,张晓彤,王建国.  小型微型计算机系统. 2009(06)
[6]多指标决策中隶属度转换算法及其应用[J]. 刘开第,庞彦军,栗文国.  自动化学报. 2009(03)
[7]基于三维体质心的无线传感器网络节点定位算法[J]. 赖旭芝,王金鑫,曾桂秀,吴敏,佘锦华,Simon X.Yang.  系统仿真学报. 2008(15)
[8]基于模糊集合的证据理论信息融合方法[J]. 孔金生,李文艺.  计算机工程与应用. 2008(20)
[9]基于Voronoi图的无需测距的无线传感器网络节点定位算法[J]. 王继春,黄刘生,徐宏力,徐犇,李善亮.  计算机研究与发展. 2008(01)
[10]信息栅格技术的产生、发展及应用[J]. 何淑贞.  中国新通信. 2006(17)

硕士论文
[1]无线传感器网络中移动目标鲁棒跟踪方法研究[D]. 唐国明.国防科学技术大学 2012
[2]多传感器信息融合技术的研究[D]. 冯波.南京航空航天大学 2004



本文编号：3537975