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基于无线传感器网络的目标追踪技术研究

张海亮  
【摘要】: 无线传感器网络(WSN)涉及传感器技术、网络通信技术、无线传输技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术、微电子制造技术、软件编程技术等,是一个多学科高度交叉、新兴、前沿的热点研究领域。目标追踪作为无线传感器网络的一项重要应用在军事和民用领域有着广泛的应用前景。基于无线传感器网络的移动目标定位和追踪技术已经成为目前研究的热点。为了高效地使用网络能量、保证目标追踪的准确性,目标追踪的关键技术还需要进一步研究。 本文以平原地带的车辆追踪为研究对象,针对基于WSN的目标追踪关键技术展开研究。研究重点主要集中于目标出现之前的目标侦测问题、单目标定位算法问题以及追踪过程中的节点唤醒问题,并在Matlab平台上构建了仿真实验系统。具体研究工作可分为如下几点: (1)通过对传统无线传感器网络结构和目标追踪应用特点的分析,建立了一种面向目标追踪的无线传感器网络体系结构。 (2)在研究了基于WSN的目标追踪技术内容、主要算法和分类的基础上,分析了目标追踪技术中目标侦测、目标定位算法有待改进的地方。 (3)给出了应用于目标侦测阶段的巡逻法目标侦测策略,使目标侦测阶段的网络能量消耗更低;通过改进原有加权质心定位算法,给出了一种虚拟坐标定位算法,用于提高目标追踪的精度。 (4)对单目标追踪进行了仿真实验,实验结果表明目标追踪精度得到进一步提高,基本满足了实际应用的要求。


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