论文摘要
无线传感器作为21世纪十大关键技术之一。它特有的良好的感知能力、快速的信息处理能力以及价格低廉等特点,给无线传感器网络提供了广泛而巨大的应用价值,例如国防军事、环境监测、医疗护理、智能家居等领域的重要应用。其中目标跟踪技术作为无线传感器网络中众多重要应用之一,已成为国内外研究学者关注的重点研究对象。目标跟踪过程一般主要由目标探测、定位、预测及信息传递等4部分组成。要达到高精确的目标跟踪效果,就需要设计一种高精度的目标跟踪协议。同时由于传感器节点通常是由能量有限的、不易更换的电池供电,而为了延长网络使用寿命,一种能量有效的跟踪协议也是必不可少的。因此,如何实现高精度的和能量有效的基于无线传感器网络中的目标跟踪将具有很深的理论研究价值和实际意义。目前有关三维无线传感器网络的目标跟踪研究较少,为了加强三维空间的研究探索,本文所提出的目标跟踪协议在三维无线传感器网络环境下进行的。本文主要做了以下两个方面的研究：(1)研究了目标定位问题。为了应对环境的复杂性和多变性给定位带来重大的挑战,本文提出一种基于格概率的目标定位算法。采用带高斯噪声的信号衰减模型来模拟和计算目标位置的空间分布概率。该定位算法可有效地避免环境动态变化带来的定位失真。此外,本文还提出的一种自学习修正信号衰减模型中相关参数的方法,该方法可进一步提高目标定位的精度。(2)研究了目标跟踪的能量有效问题。由于节点的能量有限,且节点的失效将影响到整个网络的使用寿命等不足之处,因此本文提出一种基于自适应动态簇的目标跟踪策略。该跟踪策略能在不同节点密度的传感器网络的环境下,以最小能量消耗达到指定的跟踪效果。此外,本文还提出一种基于正态分布函数的野值剔除方法,能有效地筛除不可靠的测量值,该方法可进一步提高目标跟踪精度。
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标签：三维无线传感器网络论文; 目标跟踪论文; 目标定位论文; 格概率论文; 动态簇论文;