[发明专利]基于无偏广播Gossip算法的分布式电磁场接收信号功率强度检测方法在审

专利信息
申请号: 201510612264.7 申请日: 2015-09-24
公开(公告)号: CN105334400A 公开(公告)日: 2016-02-17
发明(设计)人: 吴少川;潘斯琦;牛丽娟;马康健;魏宇明 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学
主分类号: G01R29/08 分类号: G01R29/08
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 岳泉清
地址: 150001 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要: 基于无偏广播Gossip算法的分布式电磁场接收信号功率强度检测方法,涉及一种分布式电磁场接收信号功率强度检测方法。解决了现有的集中式电磁场接收信号功率强度检测方法,难以进行复杂环境下的接收信号强度检测的问题。本发明每个无线传感器节点独立检测RSP值,将第i个传感器节点采集到的值记为fi;每个节点i初始化k个初始值xi,j(0)=nAi,jfi;在网络中同时进行k个并行的无偏广播Gossip过程,最终每个节点获得k个共识值然后根据压缩感知理论中的经典重构算法,每个节点得到一个n维向量每个无线传感器节点获知其余节点的接收信号强度,利用图像插值法恢复出被采样的二维空间接收信号强度分布图。本发明适用于电磁场接收信号功率强度检测。
搜索关键词: 基于 广播 gossip 算法 分布式 电磁场 接收 信号 功率 强度 检测 方法
【主权项】:
基于无偏广播Gossip算法的分布式电磁场接收信号功率强度检测方法,其特征是:它由以下步骤实现:设网络中共有n个无线传感器节点,n为正整数;每个节点i所采集的参数值为fi∈R,i=1,2,…,n;将所有节点采集的参数值fi用向量的形式表示为f∈Rn;如果存在一个线性变换基矩阵T∈Rn×n,使得稀疏变换后的向量θ=Tf,并且θ是可压缩的,那么就称向量f在基矩阵T下是可压缩的;T为压缩稀疏变换矩阵;R为实数集;步骤一、每个无线传感器节点独立检测RSP值,将第i个传感器节点采集到的值记为fi;步骤二、每个节点i初始化k个初始值xi,j(0)=nAi,jfi,j=1,2,…,k,k为正整数;然后在网络中同时进行k个并行的无偏广播Gossip过程;这里Ai,j是均值为0、方差为1/n的随机数;步骤三、经过k个无偏广播Gossip过程,最终每个节点获得k个共识值<mrow><msub><mover><mi>x</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>j</mi></msub><mo>=</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></msubsup><msub><mi>A</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow></msub><msub><mi>f</mi><mi>i</mi></msub></mrow>步骤四、根据压缩感知理论中的经典重构算法,每个节点得到一个n维向量<mrow><mover><mi>&theta;</mi><mo>^</mo></mover><mo>=</mo><munder><mi>argmin</mi><mi>&theta;</mi></munder><mo>{</mo><mo>|</mo><mo>|</mo><mover><mi>x</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>-</mo><msup><mi>AT</mi><mi>T</mi></msup><mi>&theta;</mi><mo>|</mo><msubsup><mo>|</mo><mn>2</mn><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><mi>&gamma;</mi><mo>|</mo><mo>|</mo><mi>&theta;</mi><mo>|</mo><msub><mo>|</mo><mn>1</mn></msub><mo>}</mo></mrow>表示向量的欧几里得范数;‖‖1表示向量各元素的绝对和;步骤五、每个节点利用步骤四获得的n维向量根据公式:<mrow><mover><mi>f</mi><mo>^</mo></mover><mo>=</mo><mi>T</mi><mover><mi>&theta;</mi><mo>^</mo></mover></mrow>获得对原始RSP测量向量f的估计场向量步骤六、根据步骤五获得的对原始RSP测量向量f的估计场向量每个无线传感器节点获知其余节点的接收信号强度,利用图像插值法恢复出被采样的二维空间接收信号强度分布图。
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