[發(fā)明專利]一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)擴(kuò)散點(diǎn)源的參數(shù)估計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110632871.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN113607610A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付寧;劉旺;沈孟垚;喬立巖;彭喜元;尉志良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/00
• 分類號(hào): G01N15/00;G01N15/06;G06F17/11
• 代理公司: 哈爾濱市陽(yáng)光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

1.一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)擴(kuò)散點(diǎn)源的參數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，所述參數(shù)估計(jì)方法包括以下步驟：

步驟一：利用傳感器進(jìn)行采樣；

步驟二：計(jì)算加權(quán)組合系數(shù)；

步驟三、對(duì)傳感器采樣值線性組合得到廣義測(cè)量值；

步驟四、根據(jù)廣義測(cè)量值恢復(fù)未知參數(shù)；

步驟五、時(shí)間參數(shù)估計(jì)結(jié)果優(yōu)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)擴(kuò)散點(diǎn)源的參數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，已知，擴(kuò)散方程如下式：

其中，f表示為源函數(shù)，u表示由源函數(shù)引起的擴(kuò)散場(chǎng)，具體含義為在某個(gè)位置和時(shí)間上的物質(zhì)體積濃度，μ表示擴(kuò)散系數(shù)，其是由擴(kuò)散物質(zhì)和擴(kuò)散介質(zhì)的種類及其溫度和壓力決定，

所述擴(kuò)散方程在一定邊界條件和初始條件下對(duì)應(yīng)的格林函數(shù)為：

其中，d表示空間維度，即x＝(x₁,x₂…x_d)，H(t)為單位階躍函數(shù)，本發(fā)明研究d＝2的情況，格林函數(shù)表示由單位瞬時(shí)點(diǎn)源引起的響應(yīng)，即系統(tǒng)的沖激響應(yīng)函數(shù)，因此，形成的擴(kuò)散場(chǎng)函數(shù)表示為：

u(x,t)＝f(x,t)*g(x,t)；

基于上述理論，在步驟一中，具體的，

利用無(wú)線傳感器對(duì)擴(kuò)散場(chǎng)進(jìn)行均勻時(shí)間和空間均勻采樣，傳感器的采樣值為其中nΔx＝(n₁Δx₁,n₂Δx₂)，n₁＝0,1,...,N₁-1，n₂＝0,1,...,N₂-1，l＝0,1,...,L，空間采樣間隔為Δx，時(shí)間采樣間隔為Δt，采樣總時(shí)長(zhǎng)為時(shí)間T。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)擴(kuò)散點(diǎn)源的參數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，在步驟二中，具體的，

計(jì)算指數(shù)再生核g(x,t)的加權(quán)系數(shù)c_n,l，使得

其中κ＝j(luò)(k,r/T)，k＝(k₁,k₂)，根據(jù)最小二乘近似，得到

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)擴(kuò)散點(diǎn)源的參數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，在步驟三中，具體的，

根據(jù)步驟二和源函數(shù)f(x,t)表達(dá)式，計(jì)算

當(dāng)r＝0時(shí)，