压缩感知技术在无线传感器网络中的应用研究.pdf

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2、导师黄海平■‘．专业学位类别．Ｔ薛硕＋巧絡，啥￣＇＊＇＂■＇■／ｒＩ．‘类型今日制於：—＿ＪＴ＇’／身与亡－－－、、（唉－专业＇（领域）计覚祈技术為邊掉．论文提交日期ｙ２０巧年３月．‘Ｘ＇？气Ｉ‘．．ｒ：單．．■一．＇＇古：：哦：．括？；—■．．—Ｔｒ南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包

3、含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它一教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。研巧生签名；备人Ｊ夫日期；度，４．／ｇ南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可１＾保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子

4、文档的内容和纸质一论文的内容相致。论文的公布（包括刊登）授权商京邮电大学研巧生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名；ｆ矣ｉｕ＾导师签名；斗沁日期：ＩTheResearchofApplyingCompressedSensingTechnologyintoWirelessSensorNetworkThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByChenJiutianSupervisor

5、:Prof.HuangHaiping2015摘要当今时代是计算无处不在的时代，无线传感器网络对我们的日常生活以及环境的影响正在日益增强，并在医学、工业、环境监测以及军事领域中有着广泛的应用。对于需要长期监测的任务，传感器节点需要尽可能地覆盖更大的范围，同时还要获得高精度的目标区域感知数据。但是无线传感器网络的能量和带宽都有限，如何能高效地从无线传感器网络中采集大量数据是一个很有挑战性的问题。本文在调研了无线传感器网络以及其数据融合算法的基础上，介绍了压缩感知技术。对于采用普通数据采集机制时遇到的能效问题，将压缩感知与数据融合的思路相结合，引出了基于压缩感知的无线

6、传感器网络数据采集机制，并论述了该数据采集机制相对于传统数据采集机制的优势。接着，针对无线传感器网络能量有限等特点，将路由策略考虑到观测矩阵的设计中，提出了基于数据融合树的压缩感知算法(CompressedSensingAlgorithmBasedOnDataFusionTree,DFT-SRP)。该算法采用稀疏观测矩阵最小化通信消耗，在生成数据融合树的同时减小观测矩阵与稀疏基之间的相关度以保证数据的重构质量。实验结果表明，本文提出的算法不仅在重构质量和能量消耗之间做到了很好的平衡，同时对于不同稀疏基下的数据也有较高的适应性。另外，为了验证压缩感知技术在无线传感

7、器网络中的适用性，本文从系统建模、实际传感器数据的实验分析以及建立原型系统三个方面对其进行了详细的阐述与验证。结果表明，将压缩感知的思想运用到无线传感器网络中来，能够在很大程度上节省网络中的能量消耗，同时获得的数据精确度也比较高，在无线传感器网络中有着很好的适用性。关键词:压缩感知，无线传感器网络，数据融合，稀疏投影IAbstractIt’sanerathatcomputingexistseverywhere,theinfluenceofwirelesssensornetwork(WSN)isgrowingonourdailylifeandenvironment

8、.Suchnetwork