基于信息融合无线传感器网络故障诊断的研究

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1、分类号：密级：公开论文编号：学号：50100810213重庆理工大学硕士学位论文基于信息融合的无线传感器网络故障诊断研究研究生:李芮指导教师：余成波教授学科专业：信号与信息处理研究方向：信号获取与处理技术培养单位：电子信息与自动化学院论文完成时间：2013年4月10日论文答辩日期：2013年5月31日CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50100810213Master'sDissertationofChongqingUniversityofTec

2、hnologyResearchonFaultDiagnosisofWSNBasedonInformationFusionPostgraduate:LiRuiSupervisor：Prof.YuChengboSpecialty:SignalandInformationProcessingResearchDirection:TechnologyofSignalacquisitionandprocessingTrainingUnit:SchoolofElectronicInformationandAutomationThesisD

3、eadline:April10,2013OralDefenseDate:May31,2013重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。作者签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和

4、电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆工学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框内打―√‖）：1.保密□，在年解密后适用本授权书。2.不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要无线传感器网络（WirelessSensorNetworks，WSN）是21世纪四大高新技术之一。它集成了传感器技术、无线通信技术、分布式信息处理技术以及微机电系统技术，在各个领域具有非常大的应用价值，位于对人类的未来生活

5、产生深远影响的十大新兴技术之首。由于许多无法避免的因素影响，更加之WSN使用的环境异常复杂和恶劣，因此WSN易发生各种故障，故障信息会降低整个网络的服务质量甚至会造成严重的损失或者整个网络瘫痪。因此，对WSN进行故障诊断研究具有重大意义。信息融合是当前国际上较流行的一种研究方法，将多源故障信息进行融合之后再进行诊断，能够大大提高故障诊断的准确率。本文通过采集各种故障征兆，将其进行融合并采用粗糙集与最小二乘支持向量机相结合的算法来对故障节点进行诊断。首先利用粗糙集理论对故障诊断决策表进行约简，然后再将约简之后的数据用来对最小二

6、乘支持向量机进行训练，最后用训练后的LS-SVM模型对WSN故障进行诊断分类。本文算法充分发挥了粗糙集理论和最小支持向量机的互补性，不仅有效的利用了粗糙集理论对知识的约简能力以及最小二乘支持向量机优良的分类能力，同时还弥补了粗糙集理论对噪声敏感以及抗干扰能力差的不足，克服了最小二乘支持向量机不能有效识别有效数据知识的缺陷，降低了输入信息空间维数，从而提高了诊断效率。最后将RSLS-SVM模型诊断方法与单一粗糙集方法和LS-SVM模型诊断方法进行对比，结果表明了该算法的有效性，同时该算法能够有效提高故障诊断效率以及诊断准确率。

7、关键词：无线传感器网络，信息融合，粗糙集，最小二乘支持向量机，故障诊断IAbstractAbstractThewirelesssensornetworks(WSN)isoneofthefourinnovativeandhightechnologyinthe21thcentury.Itisanintegrationofsensortechnology,wirelesscommunicationtechnique,distributedinformationprocessingtechnologyandmicroelectrom

8、echanicalsystem.Itistheheadofthetoptenemergingtechnologieswhichhavetheprofoundinfluenceonhumanlifeanditalsohasabigapplicationvalueineachdomain.Bu