[发明专利]一种基于矩阵补全的无线传感网数据采集方法

权利要求书

1.一种基于矩阵补全的无线传感网数据采集方法，由节点和基站两个部分相互配合完成，其特征在于，

节点部分具体包含以下步骤：

步骤A1：节点初始化，清除之前的数据，设置估计误差θ_max和采样时刻t；

步骤A2：t＝0，感知节点采集首轮数据，每个节点将其节点编号i、采集时刻t及感知数据X_i(t)发送给基站节点；

步骤A3：t＝t+1，感知节点继续采集一轮数据X_i(t)，并保存；

步骤A4：节点利用RLS自适应过滤算法估算t时刻的读数C_i(t)；

步骤A5：节点对数据进行自适应过滤评估，如果实际感知数据X_i(t)与估计数据C_i(t)的误差值超过θ_max，则将X_i(t)、i、t传输给基站，否则不上传数据；

步骤A6：如采集任务完成，则节点停止工作，否则，转入步骤A3；

基站部分具体包含以下步骤：

步骤B1：系统初始化，将之前的数据清空，设置网络节点总数K，以及采样处理周期T；

步骤B2：构建一个K×T的二维矩阵B来存储节点提交的感知数据，矩阵元素的初始值均设为NaN；

步骤B3：接收节点传输的数据；

步骤B4：对接收到的数据，根据节点编号i、时间t和传输数据X_i(t)，从初始矩阵B中找到对应的位置，并用X_i(t)替换NaN；

步骤B5：重复步骤B3和B4，直到一个周期T完成，这时得到一个不完整的采集数据矩阵B，B中存放了经RLS算法过滤后的感知数据；

步骤B6：基站利用矩阵补全重构算法对感知数据矩阵B进行补全，得到恢复后的矩阵B’，该矩阵存储了完整的感知数据；

步骤B7：基站将恢复后的感知数据提交到数据处理中心。

2.根据权利1所述的基于矩阵补全的无线传感网数据采集方法，其特征在于：各个节点均拥有唯一的ID编号，采样节点存储前一次的采样数据，用于下一次自适应过滤的估值计算。

3.根据权利1所述的基于矩阵补全的无线传感网数据采集方法，其特征在于：感知节点会通过RLS自适应过滤器预测得到一个期望信号，只有当期望信号与实际的结果相差超过一定的误差值才会传输该数据。