基于壓縮感知的結(jié)構(gòu)無線數(shù)據(jù)丟包補償研究.pdf

1、基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的快速檢測技術(shù)具有快速布設(shè)、成本低廉等優(yōu)點，在結(jié)構(gòu)健康檢測領(lǐng)域得到了快速發(fā)展。然而，由于無線傳輸過程中存在丟包的現(xiàn)象，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用受到了一定程度的限制，其中基于壓縮感知理論(Compressed Sensing，CS)的丟包補償算法提供了一種新的研究方向。但是，基于壓縮感知理論的丟包補償算法所需嵌入節(jié)點的測量矩陣，在普通節(jié)點中較難實現(xiàn)，這制約了該丟包補償算法在實際工程中的應(yīng)用。因此，為解決測量矩陣在存儲空間與運

2、算時間等在無線嵌入式節(jié)點的具體實現(xiàn)問題，開展基于隨機解調(diào)器(Random Demodulator，RD)的丟包補償算法研究，具有重要的理論意義和實用價值。
　　首先，提出了一種基于隨機解調(diào)器的無線數(shù)據(jù)丟包補償算法，通過隨機解調(diào)器這種基于CS的壓縮采樣新機制，對測量矩陣的結(jié)構(gòu)進行了一定的改變，使得在節(jié)點中同樣嵌入n×n維測量矩陣的情況下，提出的算法占用存儲空間降低到原來的1/n倍，運算時間降低到原來的k2/n（1≤k(＜＜)n）倍，

3、提高了運行效率的同時大大降低了存儲空間，為應(yīng)用到嵌入式節(jié)點奠定了基礎(chǔ);其次，為了實現(xiàn)土木工程結(jié)構(gòu)的快速檢測，進行了無線檢測系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計，采用模塊化設(shè)計方法研制了基于WiFi的無線傳感器檢測節(jié)點，并開發(fā)了內(nèi)嵌丟包補償算法的無線節(jié)點軟件;最后，利用所開發(fā)的無線系統(tǒng)，在大連星海灣大橋吊裝施工中進行了應(yīng)用，對系統(tǒng)功能、丟包補償算法進行了測試與驗證。
　　實驗結(jié)果表明，無線系統(tǒng)能夠完成對吊裝過程的正常監(jiān)測;與傳統(tǒng)算法相比，改進的丟包補