基于压缩感知的多传感器信息感知方法研究

发布时间：2025-01-04 02:45

　　随着无线传感器网络(WSNs,Wireless Sensor Network)的规模和监测种类不断扩大,系统能耗和采样效率是当前亟待解决的关键问题。在感知过程中需要采集大量的宝贵数据,诸如环境数据、周围照片和视频等多媒体数据,按照目前技术实现的效率不高,并且对于高精尖信号的采集仍有一定难度。因此,探索如何在资源和能量受限的WSNs节点上,高效的感知在使用过程中的多种类信息,将具有重要的研究意义和实际应用价值。作为一种新的传感模式,压缩感知(CS,Compress Sensing)能够在感知测量同时压缩所获取的信号,并在处理诸如雷达,图像以及编码纠错等许多应用领域中显示出巨大的潜力。模拟信息转换器(AIC,Analog to Information Converter)是一种基于CS理论的新型信号采集方案,近年来在很大程度上挑战了基于传统香农/奈奎斯特的模数转换器采样方法。本文对现有的采样模型进行归纳总结,分析了目前应用于多种传感器采样结构的优缺点以及现有的感知信息方法过程中存在的问题。首先,我们对单个环境感知节点进行研究,并搭建了新型AIC系统和相应的硬件模块。随后,针对多类型传感数据源...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1无线传感网传统数据收集方式

着信息科学的高速发展，WSNs在众多领域被使用。例如监控地面交通、房屋监情况等。WSNs通常由传感节点、簇头节点及基站构成。传感节点可以监视其附度、湿度、辐射等），然后把感知的信息传输给基站。在典型的WSN节点中，农/奈奎斯特采样定理，通过使用A/D对环境信号进行感知....

图2.1AIC的结构框图

图2.1AIC的结构框图该步骤为稀疏信号x(t)乘以伪随机序列pc(t)，输出调制信号移位寄存器产生的二进制序列，其幅度随机变换为±1，使得原()()(),[0,]ceytxtpttNT骤中信号y(t)通过低通滤波器，实际上此过程可以表示为相乘为了保留....

图3.1新型AIC的系统模型

图3.1新型AIC的系统模型2Matlab仿真分析为了评价我们设计的AIC系统在实际的环境信号感知中的有效性和可靠性，本文通前工作中设计的基于WSNs的水环境监测系统得到的实测数据对系统进行了实测和。这里选取十天时间内测得的水温信号作为原始信号。水温的日均值呈....

图3.2实验的实测结果

业学位硕士研究生学位论文第三章基于AIC的单个感知终端图3.1新型AIC的系统模型b仿真分析我们设计的AIC系统在实际的环境信号感知中的有效性和可靠性，本设计的基于WSNs的水环境监测系统得到的实测数据对系统进行了实取十天时间内测得的水温信号作为原始信号....

本文编号：4022786