《低功耗分散式信號處理理論與技術研究》是依託電子科技大學,由方俊擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：低功耗分散式信號處理理論與技術研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：方俊
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
低功耗分散式信號處理是無線感測器網路的重要技術支撐，是提高無線感測器網路的能量利用效率，降低感測器節點的能量消耗的關鍵。本項目擬從低比特率量化、線性壓縮、和全分散式處理三個角度，系統地研究實現低功耗分散式信號處理的新方法，發展和完善分散式信號處理理論，提出能效更高的分散式信號處理技術和算法。首先，以信號檢測/估計為目標，研究如何對感測器矢量數據進行低比特率量化，並分析檢測/估計性能；第二，以信號參數估計為目標，探索最優的數據線性壓縮方案；最後，設計抗量化噪聲、及信道衰落的全分散式處理的信號估計算法。根據對上述技術的可行性分析及技術路線，可以預見，本項目所提方法將在保證信號檢測/估計精度的同時，提高傳輸效率並降低節點功耗, 極大地提高無線感測器網路中的能量頻寬利用效率, 有助於建立和完善分散式信號處理理論框架，並促進面向套用的技術設計與開發。
結題摘要
隨著近年來微型智慧型感測器的發展，無線感測器網路的實際套用受到越來越多的關注。針對無線感測器網路特有的低功耗、帶限性、分布性等特徵，傳統的信號處理方法將不再適用。因此，研究無線感測器網路中的低功耗分散式信號處理技術，是提高無線感測器網路的能量利用效率，降低感測器節點的能量消耗的關鍵。針對以上問題，本項目從低比特率量化、線性壓縮等角度，系統地對低功耗分散式信號處理技術進行了研究，提出了能效更高的分散式信號處理技術和算法。具體來說：以信號檢測為目標，研究如何對感測器數據進行低比特率量化，提出了一比特量化-廣義似然比檢測和多比特量化-廣義似然比檢測方法，為無線感測器網路中的分散式低功耗信號檢測提供了一種有效的解決方案，並對其檢測性能進行了理論分析；以矢量信號檢測為目標，研究分散式壓縮-檢測問題，給出了最優的數據線性壓縮方案。另外，針對近年來興起的新型數據獲取方法—壓縮採樣技術，通過挖掘信號內在結構特徵，提出了一種新型的基於結構耦合的稀疏信號重構算法，可以在利用更少觀測數據的前提下，有效的進行信號重構。總的來說，本項目研究中所產生的一系列原創性成果，為分散式信號處理技術在無線感測器網路中的實際套用提供了眾多有意義的探索。
