[發(fā)明專利]基于決策級和信號級數(shù)據(jù)融合的多傳感器聯(lián)合檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110264017.8
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113038411B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 易偉;肖航;張國鑫;張永平;楊詩興;賴樣明;劉永堅;孔令講
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;G06K9/62
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

1.基于決策級和信號級數(shù)據(jù)融合的多傳感器聯(lián)合檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、多個節(jié)點傳感器對同一未知目標(biāo)信號進行感知，獲得各節(jié)點傳感器對目標(biāo)信號采集到的觀測值；各節(jié)點傳感器的觀測模型表示如下：

其中，H₀和H₁分別表示假設(shè)目標(biāo)信號存在和目標(biāo)信號不存在的情況，x_n表示第n個節(jié)點傳感器的觀測值；N表示節(jié)點傳感器的總數(shù)量；h_n是觀測系數(shù)，用于表征各節(jié)點傳感器的信號接收關(guān)系；w_n表示加性觀測噪聲，服從均值為0，方差為的高斯分布，表示為：

S2、將不同傳輸條件下節(jié)點傳感器采集到的觀測值通過不同的數(shù)據(jù)傳遞形式傳輸至融合中心；具體實現(xiàn)方法為：

A、當(dāng)傳輸條件良好時，節(jié)點傳感器直接將原始觀測值傳輸至融合中心，由于該種傳輸方式保留了完整的數(shù)據(jù)信息，融合中心接收的信號級數(shù)據(jù)y_n表示為：

y_n＝x_n，1≤n≤N_c

其中，N_c表示傳輸信號級數(shù)據(jù)的節(jié)點傳感器數(shù)量，x_n表示傳感器觀測值；

B、當(dāng)傳輸帶寬嚴重受限時，節(jié)點傳感器無法傳輸原始觀測值，采用降低數(shù)據(jù)量的方法，將原始觀測值做局部判決后，僅傳遞局部判決結(jié)果至融合中心；則融合中心接收的決策級數(shù)據(jù)b_n表示為：

b_n＝sgn(x_n-τ_n)，N_c＜n≤N_q+N_c

其中，N_q表示傳輸決策級數(shù)據(jù)的節(jié)點傳感器數(shù)量，τ_n表示局部判決閾值，sgn(·)表示階躍函數(shù)，當(dāng)節(jié)點傳感器的觀測值x_n大于門限τ_n時，傳遞判決結(jié)果“1”；反之，則傳遞判決結(jié)果“0”；

S3、根據(jù)先驗信息建立聯(lián)合似然函數(shù)；具體包括以下分步驟：

S31、根據(jù)原始觀測值的統(tǒng)計分布，建立各節(jié)點傳感器所接收兩種不同形式數(shù)據(jù)在兩種假設(shè)下的概率密度函數(shù)：p(y_n,θ|H₁)、p(y_n|H₀)分別表示信號級數(shù)據(jù)y_n在假設(shè)H₁和H₀下的條件概率密度函數(shù)，p(b_n,θ|H₁)、p(b_n|H₀)分別表示決策級數(shù)據(jù)b_n在假設(shè)H₁和H₀下的條件概率密度函數(shù)；

1≤n≤N_c時，接收數(shù)據(jù)為信號級數(shù)據(jù)：

N_c＜n≤N_q+N_c時，接收數(shù)據(jù)為決策級數(shù)據(jù)：

其中，ω為積分變量；

S32、由于不同節(jié)點傳感器的數(shù)據(jù)傳輸相互獨立，先對同級傳輸數(shù)據(jù)進行整合，再將不同級數(shù)據(jù)通過計算聯(lián)合似然函數(shù)比的方式進行關(guān)聯(lián)；聯(lián)合似然函數(shù)比計算公式為：

其中，[·]^T表示矩陣轉(zhuǎn)置，p(y,b,θ|H₁)表示兩種接收數(shù)據(jù)在H₁假設(shè)下的聯(lián)合概率密度函數(shù)，p(y,b|H₀)表示兩種接收數(shù)據(jù)在H₀假設(shè)下的聯(lián)合概率密度函數(shù)；

S4、對未知參數(shù)進行最大似然估計；

S5、基于廣義似然比準(zhǔn)則計算檢測統(tǒng)計量；

S6、通過推導(dǎo)檢測統(tǒng)計量的近似分布設(shè)置檢測門限；

S7、檢測統(tǒng)計量與檢測門限作比，輸出檢測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于決策級和信號級數(shù)據(jù)融合的多傳感器聯(lián)合檢測方法，其特征在于，所述步驟S4中，通過數(shù)值求解的方法計算未知目標(biāo)信號θ的最大似然估計值