基于rss的wsn多目标定位压缩感知算法优化_何风行

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1、第32卷第1期南京邮电大学学报(自然科学版)Vol．32No．12012年2月JournalofNanjingUniversityofPostsandTelecommunications(NaturalScience)Feb．2012基于RSS的WSN多目标定位压缩感知算法优化12，311，2何风行，余志军，吕政，刘海涛æ1．中国科学院上海微系统与信息技术研究所，无线传感器网络与通信重点实验室，上海200050öçç2．无锡物联网产业研究院，江苏无锡214135÷÷è3．华东师范大学软件学院，上海200063ø摘要:提出了一种将压缩感知算法应用于WSN多目标定位的系统框架，采用残差最

2、优匹配的方法对压缩感知重构算法进行了改进，提高了定位精度，提出了根据重构结果判断定位是否成功的算法框架，该框架能更大程度的减少需要网络通信的数据量，并改变了当前的压缩感知重构算法的结果评价对稀疏度K的依赖。本算法适用于通信条件恶劣的WSN场景，仿真结果显示了本算法应用于WSN多目标定位的性能优于BP、CosAMP、GMP算法。关键词:压缩感知;无线传感器网络;多目标定位中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1673-5439(2012)01-0024-05TheOptimizationofCompressedSensingAlgorithmforMulti-targetLoc

3、alizationviaRSSinWSN12，311，2HEFeng-hang，YUZhi-jun，LZheng，LIUHai-tao1．KeyLabofWirelessSensorNetworkandCommunications，ShanghaiInstituteofMicrosystemandInformationTechnology，æöçChineseAcademyofScience，Shanghai200050，China÷ç2．WuxiSensingNetIndustrializationResearchInstitute，Wuxi214135，China÷ç÷è3．S

4、oftwareEngineeringInstitute，EastChinaNormalUniversity，Shanghai200063，ChinaøAbstract:Targetlocalizationisoneofthemostchallengingandimportantissuesinwirelesssensornet-works(WSNs)．Thebestresidencematchmethodisusedtooptimizecompressedsensingalgorithmandincreasetheprecisionoflocalizationasresult．The

5、systemframeworkofmulti-targetlocalizationviacom-pressedsensingstoppingruleisproposed．Theeffectivenessoftheoptimizationalgorithmistosavetheen-ergyofWSNnodesbyminimizinginter-nodecommunication．Astheresult，thelifetimeoftheWSNispro-longed．Emulationresultsshowthatthelocalizationperformanceisimproved

6、bytheproposedalgorithm．Keywords:compressedsensing;wirelesssensornetworks;multipletargetlocalization0引言理进行大量的高速采样再额外运行复杂的压缩算法。这使得传感器节点变得简单、廉价，付出的代价［1－2］是信号恢复时的重构算法运算量较大。而信号重构压缩感知理论自2006年正式提出以来，在是在融合中心进行，融合中心没有能量、计算能力的信号处理、通信、WSN等诸多领域中得到迅速和广苛刻限制。压缩感知的这种“天然特点”是为WSN泛的应用，成为学术热点。WSN的主要特点是传感“量身定制”的。器节

7、点的能量、计算能力、通信能力受限，而融合中定位是WSN的支撑技术，WSN采集的信息中心有相对强大的计算能力，能量不受限。基于压缩包含位置信息才能和物理世界对应，具有实际意感知的系统特点是传感器节点直接采样少量数据，［3］义。基于RSSI的定位技术相比基于TDOA、同时完成采样和压缩，不需要基于香农-乃奎斯特定收稿日期:2011-08-30基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2011CB302906)、国家科技重大专项(2010ZX03006-