[发明专利]基于无线传感器网络的协同信息估计方法

权利要求书

1.基于无线传感器网络的协同信息估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、初始化传感器节点的滤波器参数；

步骤2、为当前传感器节点构建邻居表，所述邻居表中包括当前传感器节点的所有邻居节点；

步骤3、当前传感器节点与邻居节点交换测量信息；

步骤4、计算滤波器增益，根据步骤3中交换的所述测量信息，更新滤波器的估计值，并为下一时刻预测滤波器的估计值；

步骤5、如果当前传感器节点的邻居表发生变化，为下一时刻更新邻居表，然后转入到步骤3继续执行程序；如果当前传感器节点的邻居表没有发生变化，则直接转向步骤3继续执行程序。

2.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的协同信息估计方法，其特征在于，所述步骤1中，所述滤波器的参数包括状态估计和误差协方差矩阵，且滤波器的状态估计和协方差均服从高斯分布。

3.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的协同信息估计方法，其特征在于，所述步骤2中，构建邻居表的方法为：在初始化随机部署传感器节点后，判断传感器节点是否位于当前传感器节点的通信半径内，如果传感器节点位于当前传感器节点的通信半径内，则把传感器节点加入到当前传感器节点的邻居表中。

4.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的协同信息估计方法，其特征在于，步骤3中，所述交换测量信息包括当前传感器节点广播其测量信息给邻居节点和当前传感器节点接收来自邻居节点的测量信息。

5.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的协同信息估计方法，其特征在于，所述步骤4包括以下步骤：

S1、计算滤波器增益包括当前滤波器增益和邻居滤波器增益，当前滤波器增益用于调节当前预测值，邻居滤波器增益用于补偿邻居节点和当前节点的预测差值；

S2、当前滤波器增益和邻居滤波器增益都是最优的，即在滤波器设计目标中，采用最小的滤波器估计误差而得到的当前滤波器增益和邻居滤波器增益；

S3、当前时刻更新滤波器的估计值包括状态估计和误差协方差矩阵；为下一时刻预测滤波器的估计值包括预测状态估计和预测误差协方差矩阵。

6.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的协同信息估计方法，其特征在于，所述的步骤5中，所述更新邻居表包括以下步骤：

A1、如果邻居表中有传感器节点的能量耗尽，则把所述能量耗尽的传感器节点从当前传感器节点的邻居表中删除；

A2、有新的传感器节点移动进入当前传感器节点的通信半径内，或者通过调节当前传感器节点的发射功率以增大通信半径，新增加的通信范围内的传感器节点被添加到当前传感器节点的邻居表中；

A3、由于通信失败，邻居表中的一个传感器节点在规定时间内没有接收到当前传感器节点的信息，或者在规定的时间内不能把信息发送给当前传感器节点，则表示邻居表中的这个传感器节点暂时失效，把这个传感器节点从当前传感器节点的邻居表中删除。

7.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的协同信息估计方法，其特征在于，所述的步骤5的A2中，通信范围是指当前传感器节点能够和邻居传感器节点进行通信所覆盖的区域。

8.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的协同信息估计方法，其特征在于，所述的步骤5的A3中，通信失败的原因是指链路冲突而导致测量信息丢失或者延时超过规定的时间，所述规定的时间是指一个传感器节点连续两次成功发送或者成功接收信息的时间差不能超过用户规定的时间；所述传感器节点暂时失效是指传感器节点在规定的时间内没有接收到信息或者发送信息失败。