[发明专利]在无线传感器网络中基于时序压缩感知的数据收集方法

摘要

本发明提供的在无线传感器网络中基于时序压缩感知的数据收集方法，包括步骤步骤1，数据稀疏度检测按照时序压缩感知的过程，网络中的每个传感器节点重复发送自身数据的加权到汇聚节点，直至汇聚节点根据得到的数据特征进行计算检测出数据的稀疏度为止；步骤2，网络数据传输通过第一步的检测结果确定需要的测量数后，汇聚节点网络中的每个节点进行数据收集；步骤3，测量数的动态调整汇聚节点在信号恢复的同时检测此时网络数据的性质是否发生变化进行相应地调整。本发明不仅能够在稀疏度未知的情况下成功恢复信号，甚至能够根据实际数据稀疏度的变化自适应地调整需要收集的信号测量的数目。

主权项

一种在无线传感器网络中基于时序压缩感知的数据收集方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，数据稀疏度检测：按照时序压缩感知的过程，网络中的每个传感器节点重复发送自身数据的加权到汇聚节点，直至汇聚节点根据得到的数据特征进行计算检测出数据的稀疏度为止；步骤2，网络数据传输：通过第一步的检测结果确定需要的测量数后，汇聚节点网络中的每个节点进行数据收集；步骤3，测量数的动态调整：汇聚节点在信号恢复的同时检测此时网络数据的性质是否发生变化；如果检测到数据的稀疏度已经发生变化，汇聚节点则根据变化趋势对测量数进行相应地调整；所述步骤3包括如下步骤：步骤3.1：初始化，令当前时刻T等于1，需要测量数MT等于检测结果MR；循环执行以下步骤直至传输完成：步骤3.2：汇聚节点分别接收线性测量yMR‑1和yMR，并利用OMP算法解出xMR‑1和xMR；其中，yMR‑1表示第MR‑1次的线性测量，yMR表示第MR次的线性测量，xMR‑1表示第MR‑1次的原始信号x的估计，xMR表示第MR次的原始信号x的估计；步骤3.3：若xMR‑1＝xMR，则令恢复信号x*等于xMR，令T增加1，令MR减少2，返回步骤3.2；否则继续执行如下步骤；步骤3.4：汇聚节点接收yMR+1并解出xMR+1；其中，yMR+1表示第MR+1次的线性测量，xMR+1表示第MR+1次的原始信号x的估计，若xMR＝xMR+1，则令x*等于xMR，令T增加1，返回步骤3.2，其中，x*表示最终的恢复信号；否则继续执行如下步骤：步骤3.5：汇聚节点持续接收线性测量并求解，直至测量数为M时，xM＝xM+1成立，xM表示第M次的原始信号x的估计，xM+1表示第M+1次的原始信号x的估计；此时，令x*等于xM，令T增加1，令MT等于M，返回步骤3.2，其中，MT表示下一次的需要测量数。