Advertisement

关于改进SL0压缩感知在WSN多目标定位中的应用研究论文

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型:None


简介:
本文探讨了如何通过优化SL0算法在无线传感器网络(WSN)中实现更精确、高效的多目标定位。研究针对传统方法的不足,提出了一种改进策略,以提高信号稀疏表示和重构性能,在保证低复杂度的同时提升定位精度与鲁棒性。 为了提高定位精度与速度,在无线传感网络(WSN)定位中应用了改进的平滑L0(SL0)压缩感知算法。首先通过将感知区域网格化,把定位问题转化为压缩感知问题,并采用更陡峭的近似双曲正切函数来逼近L0范数,从而将重构中的L0范数最小化问题转换为求解光滑函数最小值的最优化问题。其次,针对该算法中由于最速下降法“锯齿现象”导致收敛速度慢和估计不准确等问题,引入了混合优化算法,结合了最速下降法和修正牛顿法的优点,提高了重构精度与效率。仿真结果表明,改进后的SL0算法在定位精确度及实时性方面相对于匹配追踪(OMP)、基追踪(BP)以及原始的SL0算法有显著提升。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
  • SL0WSN
    优质
    本文探讨了如何通过优化SL0算法在无线传感器网络(WSN)中实现更精确、高效的多目标定位。研究针对传统方法的不足,提出了一种改进策略,以提高信号稀疏表示和重构性能,在保证低复杂度的同时提升定位精度与鲁棒性。 为了提高定位精度与速度,在无线传感网络(WSN)定位中应用了改进的平滑L0(SL0)压缩感知算法。首先通过将感知区域网格化,把定位问题转化为压缩感知问题,并采用更陡峭的近似双曲正切函数来逼近L0范数,从而将重构中的L0范数最小化问题转换为求解光滑函数最小值的最优化问题。其次,针对该算法中由于最速下降法“锯齿现象”导致收敛速度慢和估计不准确等问题,引入了混合优化算法,结合了最速下降法和修正牛顿法的优点,提高了重构精度与效率。仿真结果表明,改进后的SL0算法在定位精确度及实时性方面相对于匹配追踪(OMP)、基追踪(BP)以及原始的SL0算法有显著提升。
  • 分布式视频编码资料
    优质
    本论文探讨了压缩感知技术在分布式视频编码领域的应用,通过理论分析与实验验证,展示了其在降低计算复杂度、提高编码效率方面的潜力和优势。 随着移动视频技术的广泛应用,基于压缩感知的分布式视频编码技术成为研究热点。相关资料包括了关于这一主题的研究论文和代码。
  • 凸优化信号恢复
    优质
    本研究探讨了凸优化技术在压缩感知领域中对信号恢复的应用,分析其高效性和准确性,并提出改进方法以提升信号处理效果。 本段落研究了基于凸优化的压缩感知信号恢复算法,并详细介绍了几种凸松弛重构法的原理及实现方法。此外,文中还提供了仿真结果以进行对比分析。
  • DOA估计
    优质
    本篇文章探讨了压缩感知技术在方向-of-arrival(DOA)估计领域的应用,通过分析相关算法和理论基础,展示了其在信号处理中的高效性和准确性。 其中有五篇文献(学位论文)详细介绍了压缩感知在DOA估计方面的应用,非常值得参考。
  • 蚁群算法WSN路由.pdf
    优质
    本文探讨了如何通过优化蚁群算法应用于无线传感器网络(WSN)的路由选择中,以提高数据传输效率和网络稳定性。文中提出了若干改进措施,并通过实验验证了其有效性。 无线传感器网络(WSN)是一种利用大量传感器节点收集并处理环境数据的先进技术,在民用、商业、工业及军事领域得到广泛应用。每个传感器节点都具备独立计算与感知能力,因此在WSN中选择合适的路由协议至关重要,因为不恰当的策略可能导致能量快速耗尽,并缩短整个网络寿命。鉴于此,针对WSN进行路由优化是提高其整体性能的关键。 本段落主要研究了基于改进蚁群算法的无线传感器网络(WSN)路由方案,旨在解决节点能量分布不平衡及路由效率低下等问题: 1. 针对低能耗自组织网络协议LEACH,提出了一项改进措施。在簇头选举阶段引入剩余电量和轮次作为参考指标,并增加了反馈机制。这使得具有较多余量且未成功当选为簇头的节点有机会成为新的簇头,从而实现负载均衡并延长整个系统的使用寿命。 2. 对蚁群算法进行了优化调整,在考虑了节点间通信能量需求与物理距离的基础上,降低了后者的权重值,并动态调节信息素挥发系数P、信息素启发因子τ以及距离启发因子ρ。这种改进使算法在初始阶段不完全依赖于两节点间的实际间距,避免过早陷入局部最优解陷阱,从而加速全局最优化解决方案的发现过程。 3. 利用Voronoi图将网络区域划分为多个近似等面积的部分,以此确保每个区域内都有均衡的能量分布。通过这种方法,在各个独立划分的小范围内进行簇头竞选活动可以有效缓解由于簇头位置不合理导致的节点能量过度消耗现象。 采用改进后的蚁群算法寻找从各簇中心到汇聚点的最佳多跳路径,进一步减少网络整体能耗。使用MATLAB R2010B平台开展仿真实验,并以网络生命周期、平均耗电量和最短传输距离为评价指标来评估LEACH-ANTNEW方案的有效性。 关键词:无线传感器网络;蚁群算法;信息素浓度;最优路径搜索;LEACH-ANTNEW 本段落的研究不仅深化了对WSN路由优化领域的理解,还提供了切实可行的改进策略,有助于提升其能效及稳定性。
  • 视觉机器人-
    优质
    本论文探讨了双目视觉技术在掘进机器人领域中实现精准定位和方向判断的应用,旨在提升机器人的自主导航能力。 随着煤矿采掘装备向智能化发展的需求日益增加,研究煤矿掘进装备的机器人化关键技术变得尤为重要。其中,确保掘进机器人的高精度定位定向是实现其高效自主运行的关键基础之一。然而,在复杂的地质条件及恶劣的工作环境中,精确确定掘进机器人的位置和方向面临诸多挑战。 为解决这一问题,采用基于双目视觉感知技术的方法来进行掘进机器人精确定位与定向的研究变得非常关键。具体而言,通过使用双目视觉传感器捕捉巷道内的环境特征信息,并运用最大类间方差法构建图像分割处理模型;进一步分析巷道空间的图像特征以建立相应的识别模型;基于这些数据和算法推导出掘进机器人在工作环境中准确的位置与姿态。 实验结果表明,在实验室模拟的巷道环境下,该方法能够提供精确可靠的定位定向参数,并且具有较小的误差。这不仅证明了所提出的理论框架的有效性,还显著提升了掘进机器人的环境感知能力和特征识别能力,为后续开发更加智能、高效的煤矿掘进机器人奠定了坚实的理论基础。
  • MP和OMP算法
    优质
    本研究聚焦于压缩感知领域内的匹配 pursuit(MP)与正交匹配 Pursuit (OMP) 算法,深入探讨其理论基础及实际应用效果。 基于压缩感知的MP和OMP算法的Matlab代码实现。
  • 贝叶斯方法估计
    优质
    本研究提出了一种基于改进贝叶斯方法的算法,用于提升压缩感知技术在目标方位估计中的精度和效率。通过优化模型参数及迭代过程,该方法能够在较少观测数据下实现更准确的目标定位,适用于雷达与无线通信领域。 贝叶斯压缩感知是一种结合了贝叶斯推断与压缩感知理论的技术,在信号处理领域中的信号恢复及参数估计问题上有着广泛应用。尤其在目标方位估计(Direction Of Arrival,简称DOA)中具有重要意义。此技术用于确定声波或电磁波源相对于接收器的方向,并应用于雷达、声纳、无线通信和地震波探测等多个领域。 压缩感知是一种相对较新的理论,突破了传统奈奎斯特采样定理的限制,表明只要信号本身是稀疏的或者可以被表示为稀疏形式,则可以用远低于奈奎斯特频率的采样率准确重建信号。在实际应用中,通过解决优化问题来恢复稀疏信号的方法包括基追踪(Basis Pursuit, BP)和匹配追踪(Matching Pursuit, MP)等。 贝叶斯方法是统计推断的核心工具之一,可以利用先验知识改善参数估计的准确性。压缩感知中的贝叶斯方法用于建模并推理信号的稀疏性特征,并且通常需要一种描述信号稀疏特性的先验概率分布(如高斯或拉普拉斯分布)。然后通过应用贝叶斯公式计算后验概率,从而进行信号估计。 然而,在DOA估计中使用传统的贝叶斯压缩感知方法可能会遇到“伪峰”的问题。这些不真实的峰值通常由噪声或其他干扰因素造成,并且会误导目标方位的估计,降低系统的检测能力和定位精度。 为了应对上述挑战,本段落提出了一种改进的贝叶斯压缩感知技术用于DOA估计。该方案对传统的先验模型进行了优化,引入了基于信号方差的噪声功率评估方法来抑制伪峰现象。通过这种方法可以提高DOA估计的准确性和鲁棒性。 文章首先概述了问题背景和意义,并详细介绍了改进后的贝叶斯压缩感知模型及其有效性验证实验结果。尽管文中未提及完整的技术细节,但其展示了如何将贝叶斯理论与压缩感知相结合以优化DOA估计,为实际工程应用提供了重要研究方向和技术支持。
  • 6篇
    优质
    本合集收录了六篇有关压缩感知技术的研究文章,涵盖了理论分析、算法设计及应用探索等多个方面,为读者提供了全面深入的理解和洞察。 以下是几篇关于信号处理与图像压缩的论文摘要: 1. 《基于改进随机游走算法的阴影与遮挡处理方法》:该文提出了一种新的随机游走算法,用于解决图像中的阴影和遮挡问题。 2. 《基于互信息的分布式贝叶斯压缩感知》:本段落介绍一种利用互信息进行分布式贝叶斯压缩感知的方法,在保持数据量小的同时提高了信号恢复的质量。 3. 《基于轮廓波维纳滤波的图像压缩传感重构》:文章提出了一种新的图像处理技术,使用轮廓波维纳滤波器对图像进行高效、准确地重建。 4. 《基于正交匹配追踪的压缩感知信号检测算法》:该研究开发了利用正交匹配追踪方法来提高压缩感知中信号识别精度的技术。 5. 《压缩感知中信号重构的极大熵方法》:文中讨论了一种新的极大熵技术,用于在压缩传感框架下更有效地重建原始信号。 6. 《一种压缩感知重构算法》:该论文提出了一种新颖且高效的算法来改进现有的压缩感知数据恢复过程。
  • 分裂增广拉格朗日收磁共振成像.pdf
    优质
    本文探讨了分裂增广拉格朗日收缩法在压缩感知磁共振成像中的应用效果,通过理论分析和实验验证,展示了该方法在图像重建方面的优越性能。 分裂增广拉格朗日收缩法在基于压缩感知的磁共振成像中的应用研究由郑清彬和董恩清进行。该研究旨在满足减少磁共振成像(MRI)扫描时间、加快成像速度的实际需求,尽可能地用较少的测量数据获取高质量重建图像。