基于多特征联盟的无线传感网目标检测定位研究

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1、h基于多特征联盟的无线传感网目标检测定位研究#*510（西安交通大学系统工程研究所）摘要：无线传感网中，大量节点互相协作对潜在目标进行检测定位。节点间如何形成协作联盟，联盟内部、联盟之间如何协作，如何在噪声和复杂背景下对目标进行检测定位，需要深入的研究。在考虑降低节点间通信能耗、平衡节点任务与降低节点计算能耗的条件下，本文设计了一种扁平与分级共存的节点协同架构，基于该架构，设定节点间协同关系；在协同架构的基础上，建立多特征动态联盟协作机制，以特征为导向组建联盟；此外，拟将背景抑制思想引入无线传感网目标检

2、测定位中，建立一种具有后验概率意义的分布式定位算法，以减小环境噪声和复杂背景的影响，提高目标检测定位的准确性，并使其结果具有后验概率意义的理论支持。关键词：无线传感网、目标检测、联盟、后验概率中图分类号：TP39115Multi-featureAlliancebasedTargetDetectionandLocalizationinWirelessSensorNetworkLUNa(SystemsEngineeringInstitute,Xi'anJiaotongUniversity)2025303540

3、Abstract:Inwirelesssensornetwork(WSN),multiplesensornodescooperatetodetectthepossibletarget.Howtoconstructcooperativeallianceamongsensornodes,andhowthecooperationintraandinterallianceshouldbecarriedout,stillneedtobeaddressed.Toreducethecommunicationcostbet

4、weennodes,balancetheworkloadandreducethecomputationcostoneachsinglenode,aflatandhierchicalcombinednodescooperationschemeisdevelopedinthispaper.Basedonwhich,thecooperativerelationbetweennodesisdeterminedandamulti-featuredynamicalliancemechanismisdesigned,wh

5、eretheallianceformationisguidedbyfeatures.Inaddition,theideaofbackgroundinhibitionisintroducedintothetargetdetectioninWSN,andadistributedtargetdetectionalgorithmisdevelopedwhichmaximizesaposteriorprobabilityofthetargetposition.Themethodreducestheinfluencef

6、romtheenvironmentnoiseandcomplicatedbackground,improvesthetargetdetectionaccuracy,andprovidestheoreticalsupportintermofmaximumposteriorprobability.Keywords:wirelesssensornetwork;targetdetection;alliance;posteriorprobability0引言近年来，随着无线通信技术以及电子器件制造技术的快速发展，为低

7、成本低功耗的处理器、射频单元、传感器等的制造和应用提供了基础，使得无线传感网的开发和广泛应用成为可能，有关无线传感网的研究吸引了大量研究者的注意[1,2]。无线传感网有着广泛的研究和应用领域，包括军事领域、事故或自然灾害搜救、生态环境监测、智能楼宇、医疗监护等等[3,4]重要的一个方面[5,6]。然而，无线传感网的特点又决定了单个节点的感知、计算和通信能力基金项目：教育部博士点基金（20100201120040）；国家自然科学基金（61105034）；博士后科学基金（20110491662）；博士后科学基金

8、第五批特别资助（2012T50805）作者简介：吕娜（1979-），女，讲师，主要研究方向：统计图像分析、机器学习、模式识别.E-mail:lvna2009@mail.xjtu.edu.cn-1-吕娜。在这些研究领域中，通过感知环境信息，对潜在的兴趣目标进行检测和定位都是十分h有限，无法单独完成目标检测定位任务。如何协调利用搜索区域内分布的大量节点资源，对周围环境实施有效的探测、处理，进而判断兴趣目标的存在并定