無線傳感器網(wǎng)絡中的壓縮感知應用研究.pdf

1、進入21世紀，無線傳感器網(wǎng)絡被廣泛應用于各個領(lǐng)域，但是無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的低處理器能力和自身電池容量小這兩大缺陷暴露在眼前。然而壓縮感知理論的提出，正好解決無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點自身的低處理能力和能耗問題，把壓縮感知應用到無線傳感器網(wǎng)絡中，不但可以減輕數(shù)據(jù)采集的負擔，而且還能使所需的存儲空間變少。與傳統(tǒng)采樣定理不同之處在于，壓縮感知可以通過對稀疏信號的重構(gòu)得到原始信號，從而不必滿足奈奎斯特采樣定理。本文以壓縮感知理論在無線傳感器網(wǎng)絡中的應用

2、為研究對象，主要工作內(nèi)容有以下幾點。
　　首先根據(jù)不同信號類型進行稀疏和重構(gòu)，文中分別以隨機產(chǎn)生的一維時域脈沖信號、橋梁負載信號和聲信號為原始信號對象。介紹凸優(yōu)化算法和貪婪算法這兩種經(jīng)典重構(gòu)算法時，分別重構(gòu)一維時域脈沖信號和橋梁負載信號，分析對比重構(gòu)效果。其次，對聲信號進行實際采集試驗，其中的硬件系統(tǒng)部分是由Telosb無線節(jié)點和根據(jù)傳聲器駐極體麥克風搭建而成的聲音采集調(diào)理電路。
　　最后，在實驗部分中，對聲信號進行不同小波

3、變換后得到在不同稀疏表示基下的信號，觀測分析其在不同表示基下的稀疏特性，然后再進行重構(gòu)，最后觀測信號的稀疏特性對重構(gòu)效果的影響。同時，文中在研究聲信號的重構(gòu)過程中，分別使用了BP、OMP、StOMP三種重構(gòu)算法，在保證同一稀疏變換基的情況下，分析三種重構(gòu)算法的精度和重構(gòu)時間。通過一系列的研究仿真，得出不同表示基下，即使重構(gòu)算法相同，得到的重構(gòu)誤差也會相應變化。
　　通過最終實驗得到在統(tǒng)一變換基和被重構(gòu)信號類型不變的情況下，BP重構(gòu)