無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分布式估計(jì)研究.pdf

1、分布式估計(jì)的目的是給定一個觀測序列，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過合作的方式來估計(jì)一個隨機(jī)或者確定性的參數(shù)。由于分布式估計(jì)算法的穩(wěn)定性、魯棒性和節(jié)能性等特點(diǎn)，使得其在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中非常實(shí)用。分布式估計(jì)主要有三種信息交換策略，擴(kuò)散策略、一致性策略及增量策略，其中擴(kuò)散策略的估計(jì)性能最優(yōu)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)在不同的空間地點(diǎn)采集觀測數(shù)據(jù)，可以獲得更大的平均信噪比，通過分布式處理大量的采集信息能夠提高估計(jì)的精確度，提高魯棒性，而且其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的獨(dú)特的特點(diǎn)

2、對于許多應(yīng)用有非常重要的意義。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)是分布式估計(jì)的基礎(chǔ)，分布式估計(jì)算法是分布式估計(jì)的核心，因此，將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與分布式估計(jì)算法有效的結(jié)合起來，會更有效的解決分布式參數(shù)估計(jì)問題。
　　擴(kuò)散最小均方算法（DLMS）是典型的分布式估計(jì)方法，由于DLMS具備結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)、性能穩(wěn)定、魯棒性強(qiáng)等特點(diǎn)，使得DLMS算法的應(yīng)用較為廣泛。然而DLMS算法也存在缺點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)都要接收和發(fā)送數(shù)據(jù)直接給與自己相連的鄰居節(jié)點(diǎn)，那么節(jié)點(diǎn)間

3、總的通信量會有負(fù)擔(dān)。
　　本文首先探究了表征WSN網(wǎng)絡(luò)局部結(jié)構(gòu)的特征量—模體（包括三節(jié)點(diǎn)模體和四節(jié)點(diǎn)模體）對DLMS算法性能的影響，發(fā)現(xiàn)DLMS算法的性能與網(wǎng)絡(luò)中帶有閉合三角行模體數(shù)量有一定關(guān)系。進(jìn)而針對DLMS算法節(jié)點(diǎn)間通信負(fù)擔(dān)重的問題，提出了打破模體擴(kuò)散最小均方算法，此算法大大減少了節(jié)點(diǎn)間的通信負(fù)載，且算法估計(jì)性能損失較小，更好的達(dá)到了通信負(fù)載與估計(jì)性能的均衡，這個研究對于節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量和帶寬有重要作用。
　　本文還首次將