基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多傳感器信息融合.pdf

1、多傳感器信息融合技術(shù)是近年來(lái)十分熱門(mén)的研究課題，它的基本原理是利用多個(gè)傳感器或多個(gè)同類(lèi)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，應(yīng)用數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到描述系統(tǒng)一致性的解釋?zhuān)瑢?shí)現(xiàn)測(cè)量和控制。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)由檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成一個(gè)自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它在實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤定位方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)應(yīng)用多傳感器信息融合實(shí)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)跟蹤定位，是應(yīng)現(xiàn)代軍事和民用的需求而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)。<

2、br>　　 目前，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者專(zhuān)注于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息融合算法研究，涌現(xiàn)出了許多高質(zhì)量的理論成果。信總?cè)诤纤惴ㄔ跓o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)目標(biāo)跟蹤定位具體應(yīng)用中，具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文首先總結(jié)了多傳感器信息融合及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的起源、發(fā)展、應(yīng)用現(xiàn)狀等，并協(xié)助搭建了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)單目標(biāo)跟蹤定位測(cè)試平臺(tái)，它是后續(xù)理論研究及應(yīng)用開(kāi)展的載體。其次，對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)單目標(biāo)跟蹤定位測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)建模，分別將單傳感器擴(kuò)展卡爾曼濾波算法

3、和兩傳感器標(biāo)量加權(quán)信息融合算法應(yīng)用到測(cè)試平臺(tái)中，并采用MATLAB仿真，通過(guò)比較兩種濾波算法獲得的移動(dòng)目標(biāo)的位置信息，驗(yàn)證了多傳感器信息融合在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)跟蹤定位系統(tǒng)中的優(yōu)越性能。
　　 為了實(shí)現(xiàn)測(cè)試平臺(tái)的功能，我們應(yīng)用TinyOS嵌入式操作系統(tǒng)。完成的具體功能如下：
　　 1.單傳感器目標(biāo)跟蹤。信標(biāo)節(jié)點(diǎn)完成測(cè)量數(shù)據(jù)的收發(fā)；基站完成擴(kuò)展卡爾曼濾波算法，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)跟蹤定位。
　　 2.兩傳感

4、器標(biāo)量加權(quán)信息融合目標(biāo)跟蹤。信標(biāo)節(jié)點(diǎn)不僅完成數(shù)據(jù)收發(fā)并且應(yīng)用了擴(kuò)展卡爾曼濾波算法；基站對(duì)接收到的兩個(gè)局部濾波后的數(shù)據(jù)，進(jìn)行標(biāo)量加權(quán)信息融合，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)跟蹤定位。
　　 為了將跟蹤效果實(shí)時(shí)顯示，本文利用虛擬儀器軟件LabVIEW設(shè)計(jì)了良好的人機(jī)操作界面。利用VISA接口模塊編程實(shí)現(xiàn)了串口數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和LabVIEW之間數(shù)據(jù)通信；分別將單傳感器擴(kuò)展卡爾曼濾波的跟蹤軌跡和兩傳感器標(biāo)量加權(quán)信息融合