基于矩阵补全的无线传感网数据收集技术研究

发布时间：2021-02-12 10:50

　　无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSNs）利用各种各样的传感器节点,实时采集和监测网络区域内的各种信息,并将这些信息通过无线网络发送到汇聚节点。WSNs在环境监测、移动医疗、交通监测等诸多领域都具有非常广阔的应用前景。数据收集是无线传感器网络的基本任务,而能量限制则是其面临的主要挑战。利用感知数据的相关特性来减少数据的采集和传输,是提高网络能效的重要技术手段。本文重点研究了基于矩阵补全的无线传感网数据收集方案。首先,本文结合节点调度技术,提出了一种基于节点剩余能量和矩阵补全的数据收集方案DGRC（Data Gathering scheme based on Residual energy and matrix Completion）。DGRC在感知节点处基于节点的剩余能量,调度能量最低的节点休眠,以均衡网络的能量消耗,在基站处采用矩阵补全对数据进行恢复,以保证数据的可靠性。在DGRC的基础上,本文结合自适应滤波,提出了基于自适应滤波和矩阵补全的数据收集方案DGFC（Data Gathering scheme based on adaptive Filt... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究内容
    1.3 论文结构安排
第二章 无线传感器网络数据收集技术
    2.1 无线传感器网络
    2.2 数据收集面临的困难与挑战
    2.3 基于数据相关性的数据收集
    2.4 本章小结
第三章 相关技术
    3.1 节点调度
    3.2 矩阵补全
    3.3 自适应滤波算法
    3.4 本章小结
第四章 基于节点剩余能量和矩阵补全的数据收集方案
    4.1 引言
    4.2 相关模型与假设
        4.2.1 网络拓扑结构
        4.2.2 网络能耗模型
    4.3 数据收集方案设计与实现
        4.3.1 方案基本思想
        4.3.2 基于剩余能量的节点调度和数据采集
        4.3.3 基于矩阵补全的数据恢复
        4.3.4 DGRC数据收集方案流程
    4.4 仿真实验
        4.4.1 仿真环境与参数设置
        4.4.2 仿真结果与性能分析
    4.5 本章小结
第五章 基于自适应滤波和矩阵补全的数据收集方案
    5.1 引言
    5.2 数据收集方案设计与实现
        5.2.1 方案基本思想
        5.2.2 基于自适应滤波的节点调度和数据采集
        5.2.3 DGFC数据收集方案流程
    5.3 仿真实验
        5.3.1 仿真环境与参数设置
        5.3.2 仿真结果与性能分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间申请的专利
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]矩阵补全模型及其算法研究综述[J]. 陈蕾,陈松灿.  软件学报. 2017(06)
[2]Image compression scheme based on PCA for wireless multimedia sensor networks[J]. Zhou Wei,Sun Lijuan,Guo Jian,Liu Linfeng.  The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications. 2016(01)
[3]矩阵补全算法研究进展[J]. 史加荣,郑秀云,周水生.  计算机科学. 2014(04)
[4]低秩矩阵恢复算法综述[J]. 史加荣,郑秀云,魏宗田,杨威.  计算机应用研究. 2013(06)
[5]无线传感网络路由协议现状研究[J]. 雷阳,尚凤军,任宇森.  通信技术. 2009(03)
[6]传感器网络中的数据管理[J]. 纪德文,王晓东.  中国教育网络. 2007(02)

博士论文
[1]无线传感器网络中高能效数据收集协议的研究[D]. 杨靖.江南大学 2010

硕士论文
[1]基于无线传感器网络的数据异常检测和补全算法研究[D]. 徐苏娅.南京航空航天大学 2012



本文编号：3030741