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水下无线传感网络多目标跟踪下的比特分配算法
1
作者
吕招洪
张贞凯
《传感技术学报》
北大核心
2025年第6期1089-1096,共8页
受海洋环境影响,水下无线传感网络在进行目标跟踪时存在能量和通信带宽受限的问题。因此,在发送原始数据之前需要对其进行量化以减少能耗、节约通信带宽。比特分配就是在总量化比特数受限时通过合理分配比特数以达到更好的跟踪效果。针...
受海洋环境影响,水下无线传感网络在进行目标跟踪时存在能量和通信带宽受限的问题。因此,在发送原始数据之前需要对其进行量化以减少能耗、节约通信带宽。比特分配就是在总量化比特数受限时通过合理分配比特数以达到更好的跟踪效果。针对水下多目标跟踪场景下比特分配问题研究存在的空白,提出了分层比特分配算法。首先,推导了多目标跟踪情况下节点量化量测值与费舍信息矩阵的关系,并引入加权因子,将多目标跟踪情况下比特分配问题转化为优化问题。然后,利用近似动态规划,先将总比特数分配给各目标,再将各目标分配到的比特数分配给参与该目标跟踪的传感器节点。由仿真结果可以看出,在同样的比特数下,所提出的分配算法能达到更好的跟踪效果。
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关键词
水下无线传感网络
多目标跟踪
比特分配
动态规划
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职称材料
一种集中式水下无线传感器网跨层调度协议
被引量:
1
2
作者
黄长斌
郑兴旺
+2 位作者
高玲
杨光松
郑佳春
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2014年第10期121-124,共4页
分析了水下无线传感器网络(WSNs)中单链路发射功率和距离与频率的关系,提出一种跨层的集中式调度方法,AP(access point)在网络中通过广播信标的形式收集估计各节点的时延和距离信息,在MAC层考虑水下链路延迟特点,对各链路进行调度减少冲...
分析了水下无线传感器网络(WSNs)中单链路发射功率和距离与频率的关系,提出一种跨层的集中式调度方法,AP(access point)在网络中通过广播信标的形式收集估计各节点的时延和距离信息,在MAC层考虑水下链路延迟特点,对各链路进行调度减少冲突;节点在物理层通过自适应地改变节点发射功率和发射频率,减少能耗。仿真结果表明:所提方案在节省系统能量消耗的同时,能够减少碰撞,提高系统吞吐量。
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关键词
水下无线传感网络
集中调度
跨层
节能
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职称材料
考虑锚节点位置不确定的水下目标定位算法研究
被引量:
4
3
作者
闫敬
张婷
+3 位作者
尤康林
商志刚
杨晛
罗小元
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期67-73,共7页
考虑时钟异步和声波分层效应的影响,该文研究了当测量过程受到未知噪声干扰,且锚节点位置不确定时水下目标节点的定位问题。首先构造了水下节点间飞行时间模型,设计了一种交互式异步通信协议,建立了最小化定位误差的优化目标函数。然后...
考虑时钟异步和声波分层效应的影响,该文研究了当测量过程受到未知噪声干扰,且锚节点位置不确定时水下目标节点的定位问题。首先构造了水下节点间飞行时间模型,设计了一种交互式异步通信协议,建立了最小化定位误差的优化目标函数。然后提出了一种基于深度强化学习的水下目标定位算法,并采用层归一化来改进深度神经网络,进一步提高模型的泛化能力。最后,仿真和实验结果验证所提方法的有效性。
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关键词
水下无线传感网络
定位
锚节点不确定
深度强化学习
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职称材料
基于分层航行的LDB非测距水下定位算法
被引量:
2
4
作者
梅佳
高明生
季洪翠
《电子测量技术》
2018年第15期82-86,共5页
水下无线传感网络作为陆地上无线传感网络的延伸,对海洋开发活动与海洋技术的发展起着重要作用。水下定位问题是水下传感网络最基本的问题之一。水声信道由于传播时延长,多径效应和时变性等特征,对基于测距的定位算法的定位精度产生较...
水下无线传感网络作为陆地上无线传感网络的延伸,对海洋开发活动与海洋技术的发展起着重要作用。水下定位问题是水下传感网络最基本的问题之一。水声信道由于传播时延长,多径效应和时变性等特征,对基于测距的定位算法的定位精度产生较大影响。提出了一种基于分层航行的非测距LDB定位算法,通过控制AUV的航行轨迹,使其间隔性的浮出水面,并利用运动模型校正自身坐标。仿真结果表明,提出的定位算法在定位覆盖率上优于传统的LDB算法,且可取得更低的定位误差。
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关键词
水下无线传感网络
LDB定位算法
非测距
分层航行
运动模型
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职称材料
非理想水声信道下微弱信号分布式量化检测
5
作者
毛琳琳
鄢社锋
《信号处理》
CSCD
北大核心
2023年第7期1203-1213,共11页
分布式水声无线探测网是实现远程水下目标探测的有效途径,而其中的首要任务是进行水下分布式检测。针对水声传输传播时延大、可用带宽窄,无法实现水声阵列采集原始数据实时传输的限制,以及现有分布式量化检测方法在低信噪比下性能不佳...
分布式水声无线探测网是实现远程水下目标探测的有效途径,而其中的首要任务是进行水下分布式检测。针对水声传输传播时延大、可用带宽窄,无法实现水声阵列采集原始数据实时传输的限制,以及现有分布式量化检测方法在低信噪比下性能不佳的问题,提出了非理想信道下基于局部最大势检验的多比特量化检测方法。首先,结合水声信道衰落特性与编码信道传输差错特点,建立了非理想信道下水下无线传感网络弱信号检测模型,并将其转化为渐近单边假设检验问题;其次,推导了基于多比特量化的局部最大势检测方法,并对该方法的虚警概率和检测概率进行了理论分析;然后,构造了非理想信道下基于局部最大势检验的多比特量化阈值优化问题,分析了量化带来的检测性能损失;最后,通过仿真实验验证了所提方法及相关理论分析的有效性。
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关键词
水下无线传感网络
目标探测
分布式检测
多比特量化
局部最大势检验
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职称材料
题名
水下无线传感网络多目标跟踪下的比特分配算法
1
作者
吕招洪
张贞凯
机构
江苏科技大学海洋学院
出处
《传感技术学报》
北大核心
2025年第6期1089-1096,共8页
基金
国家自然科学基金项目(61871203)。
文摘
受海洋环境影响,水下无线传感网络在进行目标跟踪时存在能量和通信带宽受限的问题。因此,在发送原始数据之前需要对其进行量化以减少能耗、节约通信带宽。比特分配就是在总量化比特数受限时通过合理分配比特数以达到更好的跟踪效果。针对水下多目标跟踪场景下比特分配问题研究存在的空白,提出了分层比特分配算法。首先,推导了多目标跟踪情况下节点量化量测值与费舍信息矩阵的关系,并引入加权因子,将多目标跟踪情况下比特分配问题转化为优化问题。然后,利用近似动态规划,先将总比特数分配给各目标,再将各目标分配到的比特数分配给参与该目标跟踪的传感器节点。由仿真结果可以看出,在同样的比特数下,所提出的分配算法能达到更好的跟踪效果。
关键词
水下无线传感网络
多目标跟踪
比特分配
动态规划
Keywords
underwater wireless sensor networks
multi-target tracking
bit allocation
dynamic programming
分类号
TP212.9 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN953 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
一种集中式水下无线传感器网跨层调度协议
被引量:
1
2
作者
黄长斌
郑兴旺
高玲
杨光松
郑佳春
机构
集美大学信息工程学院
集美大学诚毅学院
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2014年第10期121-124,共4页
基金
福建省自然科学基金资助项目(2013J01203
2011J01356)
厦门市科技计划资助项目(201309250006)
文摘
分析了水下无线传感器网络(WSNs)中单链路发射功率和距离与频率的关系,提出一种跨层的集中式调度方法,AP(access point)在网络中通过广播信标的形式收集估计各节点的时延和距离信息,在MAC层考虑水下链路延迟特点,对各链路进行调度减少冲突;节点在物理层通过自适应地改变节点发射功率和发射频率,减少能耗。仿真结果表明:所提方案在节省系统能量消耗的同时,能够减少碰撞,提高系统吞吐量。
关键词
水下无线传感网络
集中调度
跨层
节能
Keywords
underwater wireless sensor networks (UWSNs)
centralized scheduling
cross-layer
energy-saving
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TP311.56 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
考虑锚节点位置不确定的水下目标定位算法研究
被引量:
4
3
作者
闫敬
张婷
尤康林
商志刚
杨晛
罗小元
机构
燕山大学电气工程学院
哈尔滨工程大学水声工程学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期67-73,共7页
基金
国家自然科学基金(62222314,61973263,62033011)
河北省青年拔尖人才计划(BJ2020031)
+1 种基金
河北省自然科学基金(F2022203001,F2021203056)
河北省中央引导地方基金(226Z3201G)。
文摘
考虑时钟异步和声波分层效应的影响,该文研究了当测量过程受到未知噪声干扰,且锚节点位置不确定时水下目标节点的定位问题。首先构造了水下节点间飞行时间模型,设计了一种交互式异步通信协议,建立了最小化定位误差的优化目标函数。然后提出了一种基于深度强化学习的水下目标定位算法,并采用层归一化来改进深度神经网络,进一步提高模型的泛化能力。最后,仿真和实验结果验证所提方法的有效性。
关键词
水下无线传感网络
定位
锚节点不确定
深度强化学习
Keywords
Underwater wireless sensor network
Localization
Uncertain anchor
Deep reinforcement learning.
分类号
TN929.3 [电子电信—通信与信息系统]
在线阅读
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职称材料
题名
基于分层航行的LDB非测距水下定位算法
被引量:
2
4
作者
梅佳
高明生
季洪翠
机构
河海大学物联网工程学院
出处
《电子测量技术》
2018年第15期82-86,共5页
基金
国家自然科学基金(61671202)项目资助
文摘
水下无线传感网络作为陆地上无线传感网络的延伸,对海洋开发活动与海洋技术的发展起着重要作用。水下定位问题是水下传感网络最基本的问题之一。水声信道由于传播时延长,多径效应和时变性等特征,对基于测距的定位算法的定位精度产生较大影响。提出了一种基于分层航行的非测距LDB定位算法,通过控制AUV的航行轨迹,使其间隔性的浮出水面,并利用运动模型校正自身坐标。仿真结果表明,提出的定位算法在定位覆盖率上优于传统的LDB算法,且可取得更低的定位误差。
关键词
水下无线传感网络
LDB定位算法
非测距
分层航行
运动模型
Keywords
underwater wireless sensor network
LDB scheme
range free
layered navigationis
motion model
分类号
TN929.3 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
非理想水声信道下微弱信号分布式量化检测
5
作者
毛琳琳
鄢社锋
机构
中国科学院声学研究所
中国科学院大学
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2023年第7期1203-1213,共11页
基金
国家自然科学基金(61901467,62192711)。
文摘
分布式水声无线探测网是实现远程水下目标探测的有效途径,而其中的首要任务是进行水下分布式检测。针对水声传输传播时延大、可用带宽窄,无法实现水声阵列采集原始数据实时传输的限制,以及现有分布式量化检测方法在低信噪比下性能不佳的问题,提出了非理想信道下基于局部最大势检验的多比特量化检测方法。首先,结合水声信道衰落特性与编码信道传输差错特点,建立了非理想信道下水下无线传感网络弱信号检测模型,并将其转化为渐近单边假设检验问题;其次,推导了基于多比特量化的局部最大势检测方法,并对该方法的虚警概率和检测概率进行了理论分析;然后,构造了非理想信道下基于局部最大势检验的多比特量化阈值优化问题,分析了量化带来的检测性能损失;最后,通过仿真实验验证了所提方法及相关理论分析的有效性。
关键词
水下无线传感网络
目标探测
分布式检测
多比特量化
局部最大势检验
Keywords
underwater wireless sensor network
target exploration
distributed detection
multi-bit quantization
locally most powerful test
分类号
TB566 [交通运输工程—水声工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水下无线传感网络多目标跟踪下的比特分配算法
吕招洪
张贞凯
《传感技术学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
一种集中式水下无线传感器网跨层调度协议
黄长斌
郑兴旺
高玲
杨光松
郑佳春
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2014
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
考虑锚节点位置不确定的水下目标定位算法研究
闫敬
张婷
尤康林
商志刚
杨晛
罗小元
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于分层航行的LDB非测距水下定位算法
梅佳
高明生
季洪翠
《电子测量技术》
2018
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
非理想水声信道下微弱信号分布式量化检测
毛琳琳
鄢社锋
《信号处理》
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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