[发明专利]基于时空压缩网络编码的高能效无线传感网数据传输方法

摘要

本发明公开了一种基于时空压缩网络编码的高能效无线传感网数据传输方法，主要解决无线传感网中数据收集的高能耗问题，并提高数据恢复的准确性。该方法是在网络编码与压缩感知联合的基础上，利用二跳邻居信息选取最佳的下一跳候选节点，避免数据的冗余传输，降低能耗；同时利用KSVD思想，通过训练时间稀疏字典来获得最佳的时间观测矩阵，以使得数据更好的稀疏化，从而提高数据恢复的准确性。本发明能显著地减少数据传输量，降低能耗，和提高汇聚节点处数据重构的精度，适用于大规模密集分布的无线传感网。

主权项

1.基于时空压缩网络编码的高能效无线传感网数据传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：初始化网络中每个节点的数据包，每个节点的数据包由下一节点ID、当前节点的系数、当前节点ID和当前节点的数据四部分组成，其中，节点i的数据包P(i)初始化为：下一节点节点i的系数节点i的IDP(i).mem＝i、节点i的数据N为节点总数，随机等概率地从{+1,‑1}中选择，X_i为节点i获得的T个时刻的原始数据序列且其维度为T×1，为时间观测矩阵，T1表示X_i经过时间压缩后的维度；步骤2：从步骤1初始化的节点中选取源节点，若某节点大于预设概率p则确定其为源节点；步骤3：即将广播的节点i在广播前根据二跳邻居信息选取其下一跳的候选节点k，并将其存入数据包中，P(i).nex＝k；步骤4：节点j接收到节点i的数据包后，比较P(j)与P(i)中有无来自同一节点的信息，若则将节点i的数据合并到节点j中，且更新节点j的数据包P(j)为：步骤5：步骤4中所有更新过数据包的节点判断本节点是否被其父节点i选中，若被选中即P(i).nex＝j，则该被选中节点成为待广播节点，重复步骤3，直至没有节点需要广播；步骤6：整个广播过程结束后，汇聚节点从网络传输的终节点中收集M个数据包，形成一个映射矩阵并采用压缩感知的译码方法重构出原始数据。