针对土壤监测的无线异构传感网信息融合方法的研究

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1、UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEAMDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目针对土壤监测的无线异构传感网信息融合方法的研究学科专业信号与信息处理学号201221〇2〇471作者姓名~~~李玲—指导教师梁菁特聘研究员独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中

2、作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：万作年g月2s日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将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、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：$#导师签名：m日期：年^月2S日分类号密级注1UDC学位论文针对土壤监测的无线异构传感网信息融合方法的研究（题名和副题名）李玲（作者姓名）指导教师梁菁特聘研究员电子科技大学成都（姓名、职称

3、、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期2015.03.31论文答辩日期2015.05.13学位授予单位和日期电子科技大学2015年06月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHFORHETEROGENEOUSWIRELESSSENSORNETWORKINFORMATIONFUSIONMETHODOFSOILMONITORINGAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInfo

4、rmationProcessingAuthor:LiLingAdvisor:LiangJingSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要土壤是农业生产的物质基础和生产保证，是人类珍贵的自然资源，土壤中的微生物能够降解生活和生产中的造成的垃圾并将其纳入天然循环轨迹并保持生态平衡。然而，近年来由于对土壤的操作不当，导致土壤侵蚀及土壤污染越来越严重，严重威胁了我国的生态环境质量。因此为了控制和治理土壤侵蚀及土壤环境污染问题，必须对土壤环境的质量进行实时监测。由于土壤的时空变异性，土壤信息具有丰富多维性，必须对土壤监测到的各种信息进行融合才

5、能得到更准确的结果。目前，信息融合的关键技术还未实现理论性的突破，亦未形成具有自主知识产权的大面积土壤信息及时获取的无线网络应用系统。针对该问题，本文对土壤监测的异构无线传感网（HeterogeneousWirelessSensorNetwork,HWSN）信息融合方法进行了研究，按照监测的目的不同，主要从土壤的动态监测与静态监测信息融合两个方面进行了研究。一、土壤的动态监测信息融合算法研究从关注的点不同，可以将土壤的动态监测融合问题分解为两个问题：单目标监测，即关注有无外来物入侵的问题；多目标监测问题，即关注外来物侵入的个数问题。该部分的主要研究内容如下：1、建立了土

6、壤动态监测的HWSN模型，并对多目标监测模型信号在信道中的传递形式进行了合理的假设；2、在无线传感器网络异构的情况下，对目标监测信息融合算法进行了新的探究。首先从LikelihoodRatio（LR）融合规则着手，推导出了单目标在高信噪比（signal-to-noiseratio,SNR）情况下的Chair-Varshney融合规则，在低SNR情况下推导出了MaxmumRatioCombiner（MRC）和EqualGainCombiner（EGC）融合规则，并将它们推广到多目标监测融合中；3、在只知道信道统计（channelstatistics,CS）信息条件下推导出

7、了单目标的LR-CS（LRinCS）、MRC-CS（MRCinCS）融合算法，并将它们成功地推广到了多目标监测融合中，推导出了相应的多目标融合算法。二、土壤的静态监测信息融合算法研究本部分主要研究了Dempster-Shafer（D-S）证据理论在土壤静态监测信息融合中的应用。D-S证据理论应用在土壤静态监测信息融合中会出现一些问题，本部分针对这些问题对其进行了相应的研究与改进。主要研究内容如下：I摘要1、针对Dempster证据组合在土壤静态监测融合应用中可能会产生反直观现象的问题，提出利用相似性系数加权改进的DSSC（D-SonSim