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基于无线传感器网络的目标跟踪算法研究

作　者: 吕明珂
导　师: 王多强
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线传感器网络目标跟踪边界覆盖路由
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 23次
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内容摘要

无线传感器网络是多学科交叉的前沿研究领域,以其众多的优点和优势,赢得了学术界和工业界的极大关注。无线传感器网络的应用前景广阔,可应用于军事侦查、环境监测、医疗保健、空间探索、抗灾救援等领域。目标跟踪技术在军事和民用领域都有着广泛的应用。应用无线传感器网络对移动目标进行跟踪是目前研究的热点。其中,对传感器节点能量的高效利用和保证目标跟踪的准确性、可靠性是研究的关键。首先详细介绍了无线传感器网络目标跟踪应用的国内外研究现状;然后对目标跟踪系统中的能耗问题进行了深入分析;此基础上深入研究了无线传感器网络的覆盖问题、目标跟踪算法和路由策略,并且进行了仿真验证。通过对传感器节点随机部署问题深入研究,提出了一种分布式边界覆盖算法,只需要网络局部节点间信息交换就可以迅速完成边界覆盖的建立;通过对物体机械运动规律的分析,提出了一种能量高效的目标跟踪算法,在保证跟踪精度和可靠性的前提下,减少了参与跟踪的节点数;在前两个算法基础上,给出了适用于本目标跟踪系统的节能、可靠的路由策略。通过实验仿真,验证了提出的算法可以大大减少处于工作状态的传感器节点数目,并且需要较少的网络通信量和计算量,能够在保证目标跟踪的准确性、可靠性的同时降低无线传感器网络的能量消耗。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 选题背景与研究意义  8-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 论文的研究内容及组织结构  13-15
2 面向目标跟踪应用的无线传感器网络能耗分析  15-21
  2.1 无线传感器网络节点结构与能耗分布  15-16
  2.2 能耗模型  16-18
  2.3 目标跟踪应用系统能耗分析  18-20
  2.4 本章小结  20-21
3 分布式边界覆盖算法  21-38
  3.1 节点部署  21-22
  3.2 目标跟踪系统模型  22-23
  3.3 无线传感器网络的覆盖问题及相关研究  23-24
  3.4 分布式边界覆盖算法  24-35
  3.5 仿真分析  35-37
  3.6 本章小结  37-38
4 能量高效的目标跟踪算法和路由算法  38-52
  4.1 现有目标跟踪算法分析  38-39
  4.2 系统模型  39
  4.3 移动目标跟踪算法设计  39-45
  4.4 面向目标跟踪应用的路由算法  45-48
  4.5 仿真分析  48-51
  4.6 本章小结  51-52
5 总结与展望  52-54
  5.1 总结  52-53
  5.2 下一步研究工作  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-59

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