传感器网络非均匀量化滤波研究

发布时间：2024-06-29 13:50

　　传感器网络融合系统通常面临带宽受限的问题,由于传感器采集的信号可以在被传输之前通过量化来减少传输的位数,因此对信号进行量化处理是满足有限通信带宽的一种解决方法。对于实际的传感器网络,测量值到达融合估计器前均需要进行量化处理,现有的量化滤波方法的研究大多是均匀量化滤波,而对非均匀量化滤波方面的研究较少。为此,本文主要开展传感器网络中非均匀量化滤波方面的研究。论文主要研究内容包括:(1)对一类非线性系统采用测量值均匀量化的扩展Kalman滤波进行研究。首先,对均匀量化理论进行分析并给出量化滤波算法;其次,从估计误差方面来对滤波器的性能进行分析;最后,针对一类量测方程为线性状态方程为非线性的模型,对比研究了采用量化策略与不采用量化策略的扩展Kalman滤波。(2)提出一种非均匀量化滤波方法。首先,提出一种基于最小量化误差平方和的非均匀量化策略;其次,给出求解非均匀量化点的方法并且建立一种量化点实时更新和半实时更新策略;最后通过仿真平台验证该策略的有效性。(3)开展传感器网络的量化份数分配方案研究。首先,介绍了基于量化新息的Kalman滤波;其次,建立关于最优量化份数分配的优化函数,据此给出了...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 传感器网络信息融合系统结构
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 均匀量化策略研究现状
        1.3.2 非均匀量化策略研究现状
    1.4 本文主要研究内容及安排
第2章 预备知识
    2.1 量化理论
        2.1.1 均匀量化理论
        2.1.2 非均匀量化理论
        2.1.3 对数量化理论
    2.2 估计理论
        2.2.1 Kalman滤波
        2.2.2 EKF
    2.3 本章小结
第3章 基于测量值均匀量化的扩展Kalman滤波
    3.1 引言
    3.2 测量值均匀量化理论及算法设计
        3.2.1 系统描述
        3.2.2 测量值量化策略
        3.2.3 算法设计
    3.3 示例
        3.3.1 仿真实验
    3.4 本章小结
第4章 WSNs中非均匀量化滤波研究
    4.1 引言
    4.2 系统建模与问题描述
    4.3 基于自适应量化区间的非均匀量化策略
    4.4 性能分析
    4.5 单传感器示例
        4.5.1 仿真实验与分析
    4.6 多传感器示例
        4.6.1 仿真实验与分析
    4.7 本章小结
第5章 WSNs中关于新息量化滤波的两种量化份数分配方案
    5.1 引言
    5.2 系统描述及问题分析
    5.3 KFQI算法
    5.4 两种量化份数分配方案
    5.5 实验示例
        5.5.1 仿真实验与分析
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 论文工作展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3997646