[發(fā)明專利]一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的分布式目標檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310236211.0
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103298058A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 黃海平;陳磊;王汝傳;黃世超;蔣凌云;徐佳;沙超
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W40/10
• 分類號: H04W40/10;H04W84/18
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

1.一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的分布式目標檢測方法，其特征在于：無線傳感器網(wǎng)絡中的所有傳感器節(jié)點對興趣區(qū)域ROI內(nèi)的目標信號進行實時監(jiān)測，首先網(wǎng)絡中所有傳感器節(jié)點進行自分簇，確定簇之間的前驅后繼關系；然后由傳感器節(jié)點自身進行本地判決，將本地判決結果傳送給各自簇頭節(jié)點；再次，簇頭節(jié)點將接收到的本地判決進行融合，做出更高層次的判決；最終各個簇頭節(jié)點依次將自己的判決結果傳送給它的后繼簇，從而由融合中心進行最終判決；

1）.在興趣區(qū)域ROI內(nèi)隨機部署M個傳感器節(jié)點和一個融合中心DFC，

2）.興趣區(qū)域ROI內(nèi)的傳感器節(jié)點自組織成無線傳感器網(wǎng)絡，然后自行分簇，從而確定簇之間的前驅后繼關系，具體步驟如下：

a.任一未隸屬于某簇的節(jié)點，不失一般性標記為x，探測并且記錄與其直接相鄰或稱“一跳范圍內(nèi)”相鄰的鄰居節(jié)點數(shù)目sum，這些鄰居節(jié)點用集合{x₁,x₂,…,x_sum}表示，集合中的任一鄰居節(jié)點x_i，i=1,2,…,sum，再統(tǒng)計與x_i直接相鄰的鄰居節(jié)點數(shù)目從而得到x的一跳直接鄰居節(jié)點{x₁,x₂,…,x_sum}的鄰居數(shù)的集合

b.若集合{x,x₁,x₂,…,x_sum}包含DFC，則DFC為該簇簇頭；若不包含，在中選取出最大值，設x的某一直接鄰居x_i的直接鄰居數(shù)最大，則x_i成為集合{x,x₁,x₂,…,x_sum}的簇頭，且把自己標識為AH(x_i)，該集合形成簇，隸屬于該簇的節(jié)點不再參與簇頭的選舉；

c.所有標識為AH(x_i)的簇頭節(jié)點根據(jù)到DFC節(jié)點的距離遠近決定簇之間的前驅后繼關系，從而將ROI內(nèi)的簇分為前驅簇其中表示前驅簇中的任一簇，k₁表示前驅簇的個數(shù)，前驅后繼簇其中表示前驅后繼簇中的任一簇，k₂表示前驅后繼簇的個數(shù)，DFC所在簇為唯一的后繼簇標記為ne_cluster，其中，前驅簇一定是那些最外圍的簇，這些簇再往外不再有任何簇以及簇頭節(jié)點，而介于前驅簇和后繼簇之間的那些簇即為前驅后繼簇；

3）.ROI內(nèi)的所有節(jié)點對目標信號進行監(jiān)測，設檢測到的信號為f_i(t)，i＝1…M，然后各節(jié)點內(nèi)部的核心處理單元對接收到的信號進行隨機采樣得到f_ij(t)，j＝1…N，N為采樣的次數(shù)，各節(jié)點再對各自得到的樣本進行本地融合判決；

4）.ROI內(nèi)前驅簇內(nèi)的非簇頭節(jié)點將自己的判決結果傳送給其所在簇的簇頭節(jié)點，簇頭節(jié)點根據(jù)接收到的判決值進行判決融合，融合準則為：u·pre_clusterk1=1Σn∈pre_clusterk1un≥T·pre_clusterk10Σn∈pre_clusterk1un<T·pre_clusterk1,]]>其中n表示前驅簇中的任一簇的任一節(jié)點，u_n表示前驅簇中節(jié)點n的判決值，表示前驅簇的判決門限；

5）.前驅后繼簇的簇頭節(jié)點的判決融合除了接收本簇內(nèi)的普通節(jié)點的判決，還有前驅簇的簇頭節(jié)點傳送的判決；然而，由于前驅簇頭節(jié)點判決是結合了前驅簇內(nèi)所有節(jié)點的判決結果進行的，所以具有較高的權重，這里取其權重為前驅簇中所有判決為1的普通節(jié)點的總數(shù)，于是前驅后繼簇的簇頭節(jié)點的判決準則為：

u··cur_clusterk2=1(Σm∈cur_clusterk2um+T·pre_clusterk1*Σn∈pre_clusterk1un)≥T··cur_clusterk20(Σm∈cur_clusterk2um+T·pre_clusterk1*Σn∈pre_clusterk1un)<T··cur_clusterk2,]]>其中u_m表示前驅后繼簇中節(jié)點的判決值，u_n表示前驅簇中節(jié)點的判決值，表示前驅簇的判決門限，表示前驅后繼簇的判決門限，并且前驅簇與前驅后繼簇互為前驅后繼關系；

6）.后繼簇即為融合中心所在簇，融合中心DFC即為簇頭節(jié)點，判決準則為：u‾=1(Σl∈ne_clusterul+T··cur_clusterk2*Σm∈cur_clusterk2um)≥T0(Σl∈ne_clusterul+T··cur_clusterk2*Σm∈cur_clusterk2um)<T,]]>其中u_l表示后繼簇中節(jié)點的判決值，u_m表示前驅后繼簇中節(jié)點的判決值，表示前驅后繼簇的判決門限，T為整個網(wǎng)絡的判決門限；

7）.如果DFC判決為1，即則表明ROI內(nèi)有入侵目標信號存在；如果DFC判決為0，即則表示ROI內(nèi)沒有敵方入侵目標信號存在；至此，興趣區(qū)域ROI內(nèi)的傳感器節(jié)點對目標信號的檢測和判決就已完成。