基于节点感知信任度模型的无线传感网络事件检测方法

事件区域检测是无线传感器网络在复杂环境感知中的一项重要应用,然而节点受到环境中多种不确定性因素(如温度、湿度、硬件条件等)的影响导致其感知数据出现错误,降低了节点对事件检测的准确度. 根据邻近节点之间的感知信息存在一定的空间相关性,提出一种基于网络拓扑的节点感知信任度模型,在此基础上每个节点将自身感知信息与邻居节点交换信息相结合,建立贝叶斯事件检测容错模型,计算事件发生的预测概率,同时确定事件发生的最优阈值,节点根据概率预测结果与最优阈值相比较对事件发生做最终决策. 仿真结果表明,与典型的贝叶斯最优阈值容错算法相比,在节点故障率为25%的情况下,所提算法可将错误节点修正率由65%提高到78%;而在节点故障率为30%的情况下,所提算法可将错误节点修正率由50%提高到70%,体现出了良好的容错性能.     

一种基于能量检测的双门限协作频谱感知技术

针对认知用户接收到的信号特点,提出了一种基于能量检测的双门限协作频谱感知技术。当信号能量位于两个门限之间时,由数据融合中心根据最大比合并准则再次进行判决,并结合本地判决结果做出最终决策。仿真结果表明,所提方法可以有效地提高检测概率,降低错误概率。     

气体浓度层析成像重建算法性能比较与研究

针对少射线成像算法在研究气体浓度层析成像中的重要作用,对常用的几种少射线成像算法的性能进行了详细分析和比较,同时构造了一个多目标函数用于气体浓度优化重建成像。通过实验与常用的几种算法的重建性能相比,多目标优化重建算法具有良好的鲁棒性和抗噪性。在含5%测量误差的情况下,ART 重建结果与原始浓度分布的欧氏距离达 0.1680,而多目标优化重建算法下的该值仅为 0.0325。     

基于GPRS/Web/WAP服务的远程监控系统设计

设计了一种基于GPRS和Web/WAP服务的船载货物状态远程监控系统。利用ARM数据采集模块、GPRS无线通信模块、GPS定位模块、图像采集和图像压缩编码功能模块,实现原理图设计到电路板设计开发;同时将Web/WAP网络与这些模块所提供的数据流有机结合,利用各种现场采集的实时数据和历史数据,以网络的B/S模式呈现,可供监控中心人员参考,同时也可以利用网络平台控制远端摄像头的采集模式。实践证明,该系统可靠性高,性能稳定,具有良好的实用性。     

无线传感器网络中的信标优化选择算法

针对无线传感器网络中节点定位精度的问题,提出了一种基于距离和Cramer-Rao下界的信标优化选择算法。该算法通过分析信标与节点间的距离和位置拓扑关系对定位精度的影响,选择CRLB值最小的信标子集进行位置估计,减少节点定位误差。仿真结果表明,该方法较大地提高了定位精度,降低了计算量,为合理选择信标子集提供了依据。     

面向WSN的移动信标辅助定位方法

提出了一种基于移动信标的辅助定位方法,该方法采用三重覆盖思想确定虚拟信标点分布,保证未知节点获得足够的定位信息;利用蚁群算法获取遍历这些虚拟信标点的最优路径;提出了基于迭代优化算法的虚拟信标点滤波方法.通过对虚拟信标点个数、遍历路径长度、传感器通信距离和定位误差等参数分别进行仿真分析.结果表明,该定位方法在定位精度、定位覆盖率和能量消耗等方面具有一定的优越性.     

无线传感网络节点定位中的导标动态移动策略

在基于移动导标的无线传感器网络节点定位中,导标的移动路径将直接影响到节点定位的效率和精度.考虑到无线传感器网络节点通信能力和计算能力有限性,着重研究一种基于网络局部拓扑信息的导标移动虚拟力修正模型.模型中,导标对邻居节点进行筛选,并进一步收集有效节点与导标的距离、有效节点拥有邻居节点数目等参数,在此基础上建立移动导标虚拟引力模型,该模型能使导标的移动具有较强的自适应性.更进一步,针对节点虚拟引力基本模型存在的导标无引力情况和冗余遍历情况,通过加入接近因子及已定位区域边界曲线拟合的方法,对基本模型进行修正.仿真实验表明,提出的路径规划算法与典型的传统路径算法相比较,导标遍历网络的路径长度缩短了20%～30%,较大程度节约了定位过程中导标节点遍历网络所需的能量开销.     

衰落信道下的传感器网络局部容错目标检测

针对衰落信道下的目标检测问题,提出了一种基于局部容错机制的决策融合算法（ LFTDF）。利用邻居节点数据的空间相关性,各传感器节点按照多数原则调整自身决策,实现节点局部容错的目的。在瑞利分布的衰落信道模型下,对最优似然比融合规则进行近似处理,提出了次优的简单平均融合规则。仿真结果表明,该算法可以有效地提高系统检测性能。     

无线传感器网络环境下的一种轻量级事件容错检测算法

由于节点经常布置于恶劣的环境中以及节点自身资源的有限性,节点在运行过程中容易发生漏警错误和虚警错误,因此容错的事件检测方法受到了广泛的重视与研究。但传统方法在性能上表现出计算复杂度高和能耗大的特点,针对此,引入雷达目标检测中Cth/m的检测思想,提出一种基于时空特性的检测方法。该方法通过观察节点采样值数据变化率与时间特性相似度来判断是事件发生还是节点出错。方法在一次迭代过程中,节点只需做m次距离比较和一次邻居状态查询,根据节点间的空间特性做出决策,表现出轻量级和低能耗的特点。仿真表明,方法还具有较低的漏警率和虚警率以及较高的故障识别率。此外,由于引入了节点可信度自适应调整机制,方法能够保证事件检测概率在迭代过程中一直保持较高水平,而不随时间恶化。     

船舶系泊状态下缆绳受力分析及形态仿真研究

为研究缆绳的受力分析及状态仿真,采用二维坐标法,建立在风、浪、流联合作用下缆绳的细长杆-微元模型。通过对缆绳的形态进行模拟,开发缆绳的形态仿真软件实现对缆绳受力和形态进行仿真,并优化程序得到模型的快速解算方法。结果表明,该研究可为航海模拟器的视景仿真中的缆绳形状、位置和姿态的仿真提供方法,也可为船舶系泊和缆绳受力分析研究提供技术支撑。