无线传感器网络多目标智能跟踪算法研究

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1、广东工业大学硕士学位论文无线传感器网络多目标智能跟踪算法研究姓名：文莎申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：章云20100601摘要无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理的手段，日益受到国内外的高度重视。无线传感器网络是由成千上万个微小的传感器节点自组织而成的无线网络，从个体角度来看，传感器节点虽然有一定的执行任务的能力，但是不论感知、处理还是通信能力都非常有限，因此需要多个传感器节点之间相互协作来完成任务。目标跟踪在无线传感器网络的各项应用中占有基础地位，它可以作为一种单独的应用，也可以是一般应用的组成部分。在无线传

2、感器网络目标跟踪的研究中，主要目的是在保证跟踪精度的前提下，通过优化任务的分配尽量减小节点间的通信距离，降低能耗，从而延长网络生命期。因此，采用合理的任务分配机制，取得能耗和跟踪精度的平衡，使两者都达到较优的水平是无线传感器网络目标跟踪的关键问题。本文以多目标跟踪为背景，针对跟踪中任务协同分配及数据传输等问题进行了一系列的研究，主要内容如下：1-在研究已有的任务分配机制的基础上，对各机制取长补短，提出改进的动态联盟协同任务分配机制，确定了盟主选择机制和盟员选择机制。2．综合考虑节能和跟踪精度两个重要因素，对任务分配机制建立了数学模型；采

3、用三点定位法，分析节点一目标相对位置与跟踪精度的关系，提出面积和法限制节点的选择，并用仿真加以验证。3．运用遗传算法实现盟员的选择过程，对整个跟踪过程进行仿真分析。4．对directeddiffusion数据扩散算法进行改进，用于目标跟踪。关键词：无线传感器网络；目标跟踪；动态联盟；遗传算法；数据扩散算法广东工业大学硕士学位论文ABSTRACTWirelesssensornetworksasanewmeasureofinformationacquisitionandprocessionhaveattachedincreasinglygr

4、eatattentionathomeandabroad．Wirelesssensornetworkisakindofwirelessnetworkself-builtupofthousandsoftinysensornodes．Fromindividualperspective，althoughsensornodehascertainabilityoftaskexecution，yetwhethersensationorpocessionorcommunicationabilityareallverylimited．Sothecoope

5、rationbetweensensornodesisneedtoaccomplishthetask．．Targettrackingplayabasicroleinwirelesssensornetworks．Itcouldserveasasingleapplicationorbeaconstituentofgeneralapplication．Intheresearchfortargettrackinginwirelesssensornetworks，themaingoalisinthepremiseofassuringprecisio

6、n，throughoptimizingtaskallocation，thecommunicationdistancecanbenarrowed，theenergyconsumptioncanbelowered，andthelifetimeofnetworkcanbeextended．Soadoptingareasonabletaskallocationmechanism，acquirethebalancebetweentheenergyconsumptionandtheprecison，andrenderingthetwofactora

7、llachievingtoexcellentleveliskeyprobleminthereseachfortargettrackinginwirelesssensornetworks．Inthispaper,inthebackgroundofmulti—targettracking，theauthorcarryoutaseriesofreseachworkforcooperativetaskallocation，datadiffusionandSOonintargettracking，themaincontentscanbelista

8、sfollowing：1．Onthebasisofexistingtaskallocationmachanism，absorbtheessenceofeachmachanismanddiscardthedr