《基於壓縮感知的無線感測器網路數據收集技術研究》是依託東北大學，由賈傑擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於壓縮感知的無線感測器網路數據收集技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：賈傑
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
數據收集是無線感測器網路（WSN）研究的關鍵技術問題。受WSN能量與資源有限、節點高密度部署、多對一通信、拓撲動態變化等影響，如何保證數據收集的低能耗、高效率、高可靠性成為WSN走向實際套用必須解決的難點問題。近年來，壓縮感知理論為信號採集技術帶來了革命性的突破，能大大降低信號採集、處理、存儲與傳輸的成本，為WSN數據收集提供了新的解決途徑。本申請項目針對WSN的特點，以壓縮感知技術為突破口，開展壓縮感知與WSN的融合性研究，探索適應大規模分散式多跳環境的壓縮感知機制，攻關WSN中基於壓縮感知的、適應靜態與動態數據收集需求的高效數據收集模型。主要研究內容包括：（1）研究適應WSN特點的壓縮感知機制，包括信號稀疏性表示、測量矩陣以及快速重建算法；（2）研究聯合壓縮感知的WSN高能效、高可靠數據路由技術；（3）研究基於壓縮感知的移動sink數據收集技術，形成對WSN數據收集技術更全面的支持。
結題摘要
數據收集技術是WSN的核心研究問題，對提高WSN服務質量與系統性能具有重要作用。作為信號處理領域的一項革命性技術，壓縮感知理論在信號獲取方式上突破了奈奎斯特採樣定理的極限，為WSN數據收集問題提供了新的解決思路。然而，受制於WSN的固有約束，如何有機融合壓縮感知與數據收集技術，以保證高能效、高可靠的WSN數據收集，成為研究的難點問題。 本項目按照項目研究計畫執行，深入系統地開展了適應大規模分散式多跳環境的壓縮感知技術、聯合壓縮感知的WSN拓撲控制與數據路由技術、支持多種數據收集套用的高精度定位技術、面向移動感測器網路的數據收集技術等研究工作。在感知信號冗餘處理、自適應壓縮採樣、稀疏度不確定的信號重構、自適應匹配追蹤、基於能耗均衡的網路拓撲控制、基於壓縮感知的最優路由樹構建、聯合路由最佳化的高能效鏈路調度、基於SINR模型的跨層最佳化、基於壓縮感知的分簇數據收集、基於壓縮感知的多媒體信息安全傳輸、無需測距定位、分散式節點定位、分散式柵欄覆蓋、WSN能量補充、移動感測器網路的數據收集技術等方面取得了一批創新性研究成果。結合當前國際無線網路研究的新熱點，在認知多跳無線網路的跨層路由最佳化、信息物理融合系統安全與隱私保護技術等方面開展了相關的擴展研究工作，對項目研究內容進行了適當擴充，超額完成了預期目標。 在國內外期刊及學術會議發表及錄用標註項目資助號學術論文52篇，其中，Ad Hoc Networks、Applied Soft Computing、Int. J. Ad Hoc and Ubiquitous Computing、Int. J. Sensor Networks、Sensors、CEE、MPE等國際期刊22篇，計算機學報、電子學報、計算機研究與發展、通信學報等國內一級學報10篇，國際會議11篇，SCI 收錄21篇次，EI 收錄45篇次；出版學術專著1部；申報國家發明專利4項，其中，已授權2項，公開2項；獲2015遼寧省第十屆青年科技獎1項；獲遼寧省自然科學學術成果獎1項、瀋陽市自然科學學術成果獎1項、遼寧省通信學會學術論文一等獎1項；1名博士後出站，6名博士生獲工學博士學位，28名碩士生獲工學碩士學位；產生遼寧省優秀碩士學位論文l篇，東北大學優秀碩士學位論文4篇。
