基于压缩感知的气象传感网数据融合技术研究

发布时间：2022-07-15 16:09

　　气象传感网具有体积小、成本低、部署易、对环境影响小、精度高等特点,适用于气象环境监测。由于气象传感器节点的密集部署和温度湿度等气象要素的时空连续性,导致节点采集数据具有数据海量、时空相关性高、冗余度高等特点,将所有冗余数据传送给基站将会耗费网络大量能量。针对冗余数据进行数据融合可以有效降低数据传输量。压缩感知理论为数据融合提供了新的思路。本文的主要工作就是通过探索感知数据的时空相关性研究基于压缩感知的气象传感网数据融合技术：介绍了气象传感网网络结构,概述了气象传感网数据融合技术,分析了数据融合在气象传感网中的作用。概述了压缩感知技术,分析了现有基于压缩感知的数据融合技术及其性能,为进一步研究气象传感网数据融合提供准备工作。针对簇内感知数据的时空相关性,本文首先提出一种基于压缩感知的气象传感网时空相关数据融合模型CSSDF （Compressed Sensing based Spatial-temporal correlation Data Fusion model）。模型将簇内采集数据从空间域扩展到时域,在簇头节点上构建对角高斯随机测量矩阵对多个采样回合的采样数据进行压缩融合,在降低数... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 论文结构
第二章 气象传感网数据融合相关技术概述
    2.1 气象传感网概述
        2.1.1 网络体系结构
        2.1.2 气象传感网特点
    2.2 气象传感网数据融合技术概述
        2.2.1 数据融合的作用
        2.2.2 网络层中的数据融合
        2.2.3 基于压缩感知的数据融合
    2.3 压缩感知理论概述
        2.3.1 信号的稀疏表示
        2.3.2 测量矩阵
        2.3.3 重构算法
    2.4 本章小结
第三章 基于压缩感知的气象传感网时空相关数据融合模型
    3.1 问题描述
    3.2 基于压缩感知的气象传感网时空相关数据融合模型
        3.2.1 压缩重构
        3.2.2 稀疏异常数据处理
    3.3 性能分析
        3.3.1 簇内节点稀疏
        3.3.2 簇内节点稠密
        3.3.3 稀疏异常数据处理
    3.4 本章小结
第四章 基于压缩感知的能量均衡数据融合算法
    4.1 问题描述
        4.1.1 现有解决方法
    4.2 基于压缩感知的能量均衡数据融合算法
        4.2.1 算法模型
        4.2.2 算法描述
    4.3 性能分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 未来展望
参考文献
作者简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于压缩感知的水下稀疏传感网信息获取技术[J]. 刘功亮,康文静.  仪器仪表学报. 2014(02)
[2]压缩感知的能量异构WSN分簇路由协议[J]. 蒋文贤.  传感技术学报. 2013(06)
[3]压缩感知和LEACH结合的水下传感器网络信息采集方案[J]. 刘亚,刘功亮,康文静.  传感技术学报. 2013(03)
[4]无线传感器水下监测网络稀疏采样和近似重构[J]. 邹志强,王悦,沙超,胡存琛,张飞.  仪器仪表学报. 2012(12)
[5]基于压缩感知的无线传感器网络多目标定位算法[J]. 何风行,余志军,刘海涛.  电子与信息学报. 2012(03)
[6]基于能量均衡的无线传感器网络压缩感知算法[J]. 唐亮,周正,石磊,姚海鹏,张静.  电子与信息学报. 2011(08)
[7]压缩感知研究[J]. 戴琼海,付长军,季向阳.  计算机学报. 2011(03)
[8]无线传感器网络在气象领域的应用与研究[J]. 崔炳俭,董卫红,黄跃青,崔灿,明亮.  环境科学与技术. 2010(S1)
[9]基于太阳能的温室无线传感器网络监测系统设计[J]. 司敏山,高艺.  无线通信技术. 2010(02)
[10]水下无线传感器网络的研究进展[J]. 郭忠文,罗汉江,洪锋,杨猛,倪明选.  计算机研究与发展. 2010(03)



本文编号：3662386