多跳筛选无线传感器网络决策融合

为了在保证传感器工作效果的同时控制系统能耗,在资源受限的无线传感器网络决策融合系统中同时引入传感器信息的多跳传输方式和筛选传输策略。在瑞利分布信道模型下,推导出该系统的最优融合规则。但该规则需要信道的实时状态信息,实用性差。为此提出基于信道统计分布信息的次优似然比融合规则,并给出了小信道信噪比情况下的简化形式。理论分析和仿真表明,次优规则性能损失较小,运算量更低,信息需要更少,符合资源受限系统的要求;同时使用筛选策略,降低了系统的传输能耗。     

多媒体传感器网络中服务感知的传输控制协议

多媒体传感器网络中同时存在端到端（end-to-end）的多媒体流和事件到汇聚点（event-to-sink）的事件流,这对多媒体传感器网络服务质量保证带来了新的挑战。针对多媒体传感器网络提出了一个基于二级反馈的QoS自适应保证方法,该方法以传输控制协议为核心,根据汇聚节点处数据包的接收率和网络拥塞状况将网络划分为10个运行状态,通过传输控制协议调整媒体流和事件流的发送率,完成网络向最优状态的迁移。一系列基于NS2的仿真试验证明了本方法的有效性。

Abstract：

There exist two kinds of streams in multimedia sensor networks：end-to-end stream and event-to-sink stream,this makes the guarantee of QoS multimedia transmission face a new set of challenges. A self-adaptive QoS guarantee scheme was proposed based on two-layer feedback for multimedia sensor networks. The kernel of this scheme is transport control protocol. The network is partitioned into 10 typical states by means of the data packet receive rate at sink node and network congestion status,thus the state transfers to the optimal one by adjusting the transmit rate of media stream and event stream. A series of simulation results are performed by NS2 to demonstrate the effectiveness of the proposed scheme.     

基于协议同步水下传感器网络目标协同定位算法

为了解决水下目标的定位问题,讨论了一种基于水下传感器阵列网络的目标协同定位算法。该算法在实现水下节点同步的基础上,通过建立目标位置与距离差测量值的统计模型后依据最大似然准则完成目标定位。定位算法的实现采用分布-集中相结合的处理方法,在提高定位精度的同时大大节省了水下节点通信能耗。通过仿真实验验证了算法的有效性和可行性,实验结果表明该方法具有较好的同步及目标定位精度。

Abstract：

A collaborative target location algorithm for underwater acoustic sensor networks （UASN） was proposed. The algorithm was achieved based on time synchronization for high transmitting delay for UASN. Target location was estimated by maximum-likelihood methods based on proposed statistical model which was established by the relation between target position and measured range difference. The proposed algorithm adopts the distributed-centralized computation methods,which degrade the transmitting energy comparing with traditional centralized methods. The result of simulation shows the application validity and the more location performance of the algorithm.     

基于博弈论组网多机动目标协同跟踪技术研究

在卫星多目标跟踪的背景下,针对传感器网络的协同问题,首次建立了完整的基于移动动态联盟的多目标协同跟踪模型,并针对协同过程中的移动动态联盟形成问题,提出了基于博弈论的联盟形成算法。该协同模型在跟踪多目标时利用移动动态联盟来交换并协调节点间的信息,使节点的行为一致,具有分布式和自组织的特点。仿真实验验证了该协同模型应用在传感器网络多目标跟踪中的有效性。

Abstract：

As to the collaborative technique in sensor network,an integrated multi-target collaborative tracking model was constructed based on mobile dynamic coalition under the background of multi-satellite tracking.Then as to the mobile dynamic coalition formation,a coalition formation method was proposed based on game theory.Using mobile dynamic coalition,this collaborative model exchanged and coordinated the information of nodes to accord their action.So it is distributive and self-organizing.Simulation results validate the effectiveness of collaborative model in sensor network tracking multi-target.     

RLINK：一种真实的无线传感器网络链路仿真模型

在网络仿真中,链路模型的精确性对仿真结果的真实性有着重要影响。基于在无线传感器网络实验中观察到的链路的核心特殊性质——不等向连通性,提出了一个真实的链路仿真模型RLINK.通过对不等向连通性的三个因素进行分析建模,即由遮蔽效应引起的路径衰减的差异、节点硬件的校准差异和天线的方向性差异,该模型实现了无线传感器网络链路的精确模拟。以链路不对称性的累积分布和算数平均值为指标,对比实验和仿真中获得的有关链路特性的统计数据,两者的一致性验证了RLINK的精确性。

Abstract：

In network simulation,the accuracy of the link model has significant impacts on the credibility of the simulation results.Based on the core feature of links obtained from the recent empirical studies,a realistic link model,named RLINK,was proposed for a more credible simulation of wireless sensor networks （WSNs）.RLINK captured the essential non-isotropic feature of the wireless links in WSNs by modeling three main causes： variance of path loss due to shadowing effect,difference in hardware calibration and radio directionality.The accuracy of RLINK model was verified by the high agreement of the statistical results obtained from simulations with those obtained from experiments,in terms of cumulative distribution of link asymmetry and arithmetic average of link asymmetry.     

传感器网络推拉混合模式代码传输方法

代码传输是实现无线传感器网络应用重构的关键技术.首先研究传感器网络环境自适应应用重构(EAAR)模型的两种代码传输模式-拉模式和推模式,并结合两种模式的特点提出一种适用于分簇传感器网络的能量有效代码传输模式-基于簇的混合代码传输(Cluster-based Hybrid Code Transmission, CHCT).在该模式下,簇头节点采用拉方式从基站获取代码,簇内节点采用推方式进行代码传输.仿真实验验证了方法的有效性并讨论了影响CHCT性能的主要参数.     

基于共线度的传感器网络节点定位性能分析

节点定位是无线传感器网络一个很重要的研究内容。提出一种新参数——共线度来分析一组三个参考节点的不同部署对传感器网络节点定位性能的影响,同时从理论上提出并证明了该参数对定位性能影响程度的两个定理。仿真实验显示:该参数有助于分析传感器网络节点的定位性能,并为选择良好的参考节点组合来进行有效定位提供了一个可行的参考指标。     

基于平方根UKF的多传感器融合跟踪

为了提高融合算法的精度,将UKF(Unscented Kalman Filter)算法与多传感器顺序滤波融合跟踪算法相结合,提出了基于UKF的多传感器序贯融合算法.UKF算法利用非线性方程自身的传播,估计系统状态,避免了对非线性方程线性化的过程.顺序滤波融合算法用同一时刻的量测依次更新状态,计算复杂性低.仿真结果表明,UKF顺序滤波融合跟踪算法比传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法有更高的跟踪性能,是一种有效的非线性融合算法.     

基于解析振速的ESPRIT算法

基于声矢量传感器在二维平面波入射时的输出信息,提出了其"解析振速"的输出模型,将目标的方位信息蕴含在输出信号的相位之中,并由此得到了矢量阵的输出模型.当ESPRIT算法应用于矢量阵时,由于矢量阵的内禀属性,旋转矩阵不再与阵型和信号的频率有关,只与目标方位信息有关,从而能够实现任意阵型全空间的无模糊测向.理论分析和仿真表明:本算法无需先验已知阵型;单声矢量传感器也可以应用ESPRIT算法,且此时其性能逼近克拉美-罗界.湖试表明本算法是有效的.     

传感器网络中基于最小覆盖重叠的移动部署

为了优化随机部署的传感器网络的覆盖率,提出了基于最小覆盖重叠(MCO,Minimum Coverage Overlap)的分布式移动部署算法.算法执行时,每个节点根据获得的邻居节点位置信息,计算节点覆盖圆周上覆盖重叠的分布情况,并沿着最大程度减小覆盖重叠的方向移动.通过算法的迭代运行,使网络覆盖重叠程度尽量减小,从而最大限度的优化了网络的覆盖率.仿真结果表明,与基于Voronoi图的算法相比,MCO算法在覆盖率、移动效率、移动距离和部署时间等方面具有更高的性能.