WSNs中的分簇式压缩感知 .pdfVIP

学兔兔 第35卷 第 1期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．35No．1 2014年 1月 ChineseJournalofScientificInstrument Jan．2014 WSNs中的分簇式压缩感知 张金成，吕方旭，王 钰，王 泉，唐永康 (空军T程大学防空反导学院 西安 710051) 摘 要：提出了基于无线传感器网络的分簇式压缩感知算法。首先研究了随机压缩采样技术在硬件资源受限的无线传感器网 络节点中的技术解决方案。在此基础上提出了在簇头中生成随机采样序列并分发给簇成员，然后在簇成员中进行低速随机采 样，最后在簇头中进行信号重构的分簇式压缩感知算法。声音信号的压缩感知实验表明，压缩感知技术能够在硬件资源受限的 节点中实现，且提出的分簇式压缩感知算法在没有信息丢失的压缩采样下大大降低了通信能耗。 关键词：无线传感器网络；压缩感知；随机压缩采样；分簇式压缩感知 中图分类号：TP393 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：520．3030 CompressivesensingbasedonclusteringnetworkinW SNs ZhangJincheng，LvFangxu，WangYu，WangQuan，TangYongkang (AirandMissileDefenseCollege，AirForceEngineeringUniversity，Xi’art710051，China) Abstract：Thispaperputsforwardacompressivesensingalgorithm basedonclusteringnetwork inWirelessSensor Network．Firstly，thetechnicalsolutionschemeofrandom compressivesensingtechniqueinthenodsofwirelesssen— sornetworkwithlimitedhardwareresourceisstudied．Secondly，acompressivesensingalgorithm basedOilclustering networkIS‘proposed，inwhichtherandom samplingsequencesarecreatedintheclusterheadanddistributedtothe clustermembers；thenlow speedrandom samplingsareca~iedoutintheclustermembers．A smallamountofmeas— urementsareneededineachclustermemberwith itsownrandom samplingsequence；andthemeasurementresults aresenttotheclusterheadandusedtoreconstructthesigna1．Theexperimentresultsoftheacousticsignalcompress- ingsensingshow thatthecompressivesensingtechniquecan berealized inWSNsnodeswithlimitedhardwarere- source，andtheproposedcompressivesensingalgorithm basedonclusteringnetworkcangreatlydecreasethedata transmissionandtotalenergyconsumptionwithoutlosinginformation． Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；compressivesensing；ran