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第1章 传感器网络1

1.1 引言1

1.2 系统架构2

1.2.1 有簇和无簇的传感器网络2

1.2.2 单跳和多跳的传感器网络3

1.3 关键技术3

1.3.1 分簇4

1.3.2 节点休眠调度5

1.3.3 媒质接入控制协议6

1.3.4 路由协议6

1.3.5 同步7

1.3.6 分布式信号处理7

1.4 发展趋势7

1.4.1 物联网7

1.4.2 能量获取传感器网络8

1.4.3 传感器网络无线充电9

1.5 本章小结9

参考文献9

第2章 分布式估计12

2.1 引言12

2.2 普适分布式估计器15

2.3 最大似然分布式估计器17

2.4 分布式估计的性能和能耗18

2.5 本章小结28

参考文献28

第3章 盲源分离32

3.1 引言32

3.2 混叠模型32

3.3 经典算法33

3.4 本章小结37

参考文献37

第4章 信号重构41

4.1 引言41

4.2 系统模型41

4.3 经典算法42

4.4 本章小结53

参考文献53

第5章 带宽受限传感器网络中的盲源提取55

5.1 引言55

5.2 传感器阵列中的盲源提取56

5.2.1 混叠模型56

5.2.2 盲源提取算法57

5.3 均匀传感器网络中的盲源提取57

5.3.1 盲源提取方案58

5.3.2 盲源提取算法58

5.3.3 仿真结果60

5.4 非均匀传感器网络中的盲源提取64

5.4.1 传感器的观测信号重构65

5.4.2 传感器选择方案66

5.4.3 仿真结果66

5.5 本章小结68

参考文献68

第6章 拓扑结构对传感器网络中盲源提取的性能和能效的影响70

6.1 引言70

6.2 针对无噪混叠的基准盲源提取70

6.3 有簇的传感器网络中的盲源提取71

6.4 带融合中心的传感器网络中的盲源提取72

6.5 级联的传感器网络中的盲源提取73

6.6 观测信号含噪时的盲源提取74

6.7 能效和生命周期对比75

6.7.1 能效对比75

6.7.2 生命周期对比76

6.8 讨论78

6.8.1 传感器故障的影响78

6.8.2 数据链接故障的影响79

6.9 仿真结果79

6.9.1 传感器数对性能的影响79

6.9.2 量化比特数对性能的影响81

6.9.3 观测噪声对性能的影响81

6.9.4 能效对比81

6.9.5 生命周期对比82

6.9.6 传感器故障和数据链接故障对性能的影响83

6.9.7 传播提取向量过程中的差错对性能的影响83

6.10 本章小结85

参考文献86

第7章 多簇传感器网络中盲源提取的有效能耗最小化87

7.1 引言87

7.2 多簇传感器网络中的盲源提取88

7.3 盲源提取算法89

7.3.1 第一阶段的算法89

7.3.2 第二阶段的算法90

7.4 待折中的参数91

7.4.1 盲源提取的性能91

7.4.2 传感器网络中的总能耗91

7.4.3 优化尺度93

7.4.4 最优簇数93

7.5 形成簇的策略93

7.6 关于最优簇数的分析94

7.7 仿真结果97

7.8 本章小结101

参考文献101

第8章 多跳传感器网络中盲源提取的性能和生命周期的折中103

8.1 引言103

8.2 多跳传感器网络中的盲源提取104

8.3 关于通信差错的分析105

8.4 网络生命周期106

8.4.1 单个传感器的能量约束106

8.4.2 网络的能量约束106

8.4.3 生命周期最大化107

8.5 性能和生命周期的折中107

8.5.1 性能评价准则107

8.5.2 优化问题107

8.5.3 关于优化问题解的分析108

8.6 能量分配策略109

8.7 仿真结果109

8.7.1 性能和分支数之间的关系109

8.7.2 性能和每个信道的误比特率之间的关系110

8.7.3 性能和每个分支上的传感器数之间的关系110

8.7.4 生命周期和能量约束之间的关系111

8.7.5 生命周期内的性能变化关系112

8.7.6 性能和生命周期的折中113

8.7.7 网络能量约束下的能量分配115

8.8 本章小结116

参考文献116

第9章 多跳传感器网络中分布式估计的性能和能耗118

9.1 引言118

9.2 多跳传感器网络中的分布式估计119

9.3 能耗和网络生命周期120

9.4 折中121

9.4.1 性能和能耗之间的折中121

9.4.2 性能和生命周期之间的折中121

9.5 分析121

9.5.1 均匀感知环境122

9.5.2 非均匀感知环境124

9.6 仿真结果124

9.6.1 性能与能耗之间的折中124

9.6.2 生命周期内的性能变化125

9.6.3 性能与生命周期之间的折中126

9.7 本章小结127

参考文献128

第10章 传感器网络中的信号重构130

10.1 引言130

10.2 信号重构问题131

10.3 重构算法132

10.3.1 观测信号的重组132

10.3.2 基准信号重构和最佳线性无偏估计132

10.3.3 传感器网络中的信号重构算法133

10.3.4 性能仿真133

10.4 基于阈值判决的传感器选择策略136

10.4.1 代价函数和阈值之间的关系分析137

10.4.2 仿真结果137

10.5 本章小结139

参考文献140