无线传感器网络分布式目标跟踪算法研究与实现

admin · 发表于 2023-9-27 08:51:36

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雅宝题库解析：
无线传感器网络是由多个节点组成的面向任务的无线自组织网络。它广泛用于军事、环境、医疗保健、空间探索、机器人等。通过各种微型传感器对目标进行实时地定位和跟踪是无线传感器网络应用研究的重点，研究热点主要包括：提高无线传感器网络目标跟踪的精度，改善跟踪算法的实时性等。本文主要对单目标和多目标的跟踪算法进行了研究。在单目标跟踪中，状态估计是研究的重点。所有的观测信息都在一定程度上受到噪声的污染，采用适当的滤波算法能降低噪声的干扰，提高跟踪精度。本文深入研究了已有目标跟踪算法，并结合传感器网络的特性，提出一种改进粒子滤波算法。当一个簇单元内有3个或3个以上的节点探测到目标，便可以用最小二乘或极大似然法估计目标最新时刻的位置，并用Kalman滤波进一步处理得到更为精确的状态信息和方差，用它们构造建议密度能够较好地改善粒子滤波的性能。为了进一步提高精度，簇头节点引入了模糊推理的数据融合算法，以降低单个节点估计带来的误差。数据关联是多目标跟踪的关键，考虑到传感器节点能量受限，我们采用最简单易实现的近邻法对目标分类，同时对近邻法做相应改进以降低随时间的推移带来的计算量和存储量剧增的题目。基于粒子滤波改进算法的状态估计方法是提高多目标跟踪精度的关键所在，本文将其与近邻法组合，较成功地应用在多目标跟踪中。仿真实验表明该算法分类正确率和跟踪精度都比较高。文章最后构建了一个目标跟踪实验平台，包括硬件电路板的制作，硬件节点的控制软件和上位机监控软件的设计等，这为无线传感器网络中实际的目标跟踪系统打下了基础。

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