基于无线传感器网络的移动目标跟踪系统研究与设计

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1、硕士学位论文论文题目：基于无线传感器网络的移动目标跟踪系统研究与设计作者姓名肖紫阳指导教师俞立教授学科专业控制工程培养类别全日制专业学位硕士所在学院信息工程学院提交日期2016年10月18日浙江工业大学硕士学位论文基于无线传感器网络的移动目标跟踪系统研究与设计作者姓名：肖紫阳指导教师：俞立教授浙江工业大学信息工程学院2016年10月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterStudyandDesignofMobileTargetTrackingSyst

2、emsBasedonWirelessSensorNetworkCandidate:XiaoZiyangAdvisor:ProfessorYuLiCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyOctober2016浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明；所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加示注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使

3、用过的材料。对本文的研巧作出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。？２作者签名；曰期／月曰八年Ｊ方学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留，同意学校保留、使用学位论文的规定并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本，允许论文被查阅和借阅人授权浙江工业大学可Ｗ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，可抖采用影印、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一１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、保密□，Ｈ年解密后适用本授权书。＾

4、３、不保奢＂＂ｇＵ上相应方框内巧Ｖ）ｊ。Ｌ。／日期：心年ｉ月巧日。日期：２名年ｆ／。月日浙江工业大学硕士学位论文基于无线传感器网络的移动目标跟踪系统研究与设计摘要移动目标跟踪技术在民用和军事领域都有重要的研究价值与广泛的应用前景，无线传感器网络的兴起和发展则为移动目标跟踪提供了一种优秀的解决方案。利用无线传感器网络功耗小、成本低、部署灵活、功能多的特点，基于无线传感器网络的移动目标跟踪相较于传统的移动目标跟踪方式更方便、更有效和更易于推广。虽然基于无线传感器网络的移动目标跟踪具备很多优点，但在实际应用中也面临传感器节点计算能力、存储

5、能力、通信能力以及能量有限等问题，这使得基于无线传感器网络的移动目标跟踪在实际应用中依旧存在诸多的挑战。针对如何提高传感器节点的定位精度、目标跟踪精度和传感器节点的能源利用率问题，在已有目标定位技术和目标跟踪技术的基础上，本文力求构建一个跟踪精度高、功耗低的基于无线传感器网络的移动目标跟踪系统。本文的主要工作如下：1.介绍了无线传感器网络移动目标跟踪技术，着重分析总结了基于测距的目标定位技术，为构建无线传感器网络移动目标跟踪系统奠定了技术基础。2.分析总结了计算量少、跟踪精度高的扩展卡尔曼滤波算法和无迹卡尔曼滤波算法的实现步骤。采用C++程序开发语言将扩

6、展卡尔曼滤波算法和无迹卡尔曼滤波算法转化为目标跟踪算法程序模块，并将这两种算法应用于基于无线传感器网络的移动目标跟踪系统中，通过多组实验对比分析了两种算法在实际应用中的性能差异。3.搭建了基于无线传感器网络的移动目标跟踪系统实验平台。在系统硬件平台设计中，采用功耗低、测量精度高的超声波传感器构建无线传感器网络节点以延长无线传感器网络的工作寿命。完成了各硬件模块之间的通信数据包设计。系统软件设计部分，基于VS2012和MFC开发了界面友好、功能强的上位机软件。最后，进行一系列实验验证了移动目标跟踪系统的目标跟踪性能。关键词：无线传感器网络，移动目标跟踪，M

7、FC，扩展卡尔曼滤波，无迹卡尔曼滤波i浙江工业大学硕士学位论文StudyandDesignofMobileTargetTrackingSystemsBasedonWirelessSensorNetworkABSTRACTMobileobjecttrackingtechnologyhasimportantresearchvalueandwideapplicationprospectincivilandmilitaryfields.Theriseanddevelopmentofwirelesssensornetwork(WSN)provideanexcell

8、entsolutionformobiletargettracking.Witht