基于Gossip算法的分布式盲區(qū)檢測(cè).pdf

1、當(dāng)前，移動(dòng)通信系統(tǒng)的盲區(qū)檢測(cè)主要是由運(yùn)營(yíng)商的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員通過(guò)專(zhuān)業(yè)儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，存在測(cè)試周期長(zhǎng)、成本高和缺乏靈活性等問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，可以在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)布置大量的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，利用分布式壓縮感知和散亂數(shù)據(jù)曲面重建技術(shù)來(lái)進(jìn)行二維分布式盲區(qū)識(shí)別。最終，只要訪問(wèn)該網(wǎng)絡(luò)中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)就可以得到盲區(qū)識(shí)別的結(jié)果。
　　本文首先應(yīng)用幾何光學(xué)理論得到了簡(jiǎn)單障礙物陰影模型，并根據(jù)國(guó)際電訊聯(lián)盟ITU-R M.1225標(biāo)準(zhǔn)，參照室外到室內(nèi)步行測(cè)試環(huán)境

2、無(wú)線信號(hào)傳播模型，建立了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的無(wú)線信號(hào)傳播模型。利用卡爾曼濾波的方法濾除采集信號(hào)中的隨機(jī)噪聲和部分小尺度衰落。然后，對(duì)經(jīng)典壓縮感知算法的三個(gè)主要步驟以及Gossip算法基本理論進(jìn)行了詳細(xì)介紹，通過(guò)對(duì)比分析選取收斂速度較快，能夠抵抗分組丟失的基于偵聽(tīng)的廣播Gossip算法應(yīng)用于分布式壓縮感知算法中，并通過(guò)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證分析。此外，為了分析在進(jìn)行分布式壓縮感知之前到底需要多少個(gè)節(jié)點(diǎn)參與才能滿足某個(gè)給定的精度，本文對(duì)分布式壓縮感知

3、算法的誤差限與參與重構(gòu)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量k之間的關(guān)系進(jìn)行研究，為該算法的應(yīng)用提供理論保證。
　　在利用無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)所在位置基站覆蓋情況進(jìn)行檢測(cè)后，將通過(guò)基于Gossip算法的分布式壓縮感知算法使得監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)均能夠獲知監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)所在位置的接收信號(hào)強(qiáng)度估計(jì)值，是空間上一些離散的數(shù)值，而不是整個(gè)空間完整的信號(hào)分布，并不能直觀地識(shí)別出盲區(qū)所在位置，因此還需要利用這些離散值通過(guò)散亂數(shù)據(jù)曲面重建技術(shù)對(duì)整個(gè)空間信號(hào)覆蓋

4、情況的重構(gòu)。本文對(duì)基于插值的不同方案在區(qū)域覆蓋接收信號(hào)強(qiáng)度圖重建中的效果進(jìn)行研究比較，并針對(duì)本系統(tǒng)模型的特點(diǎn)提出一種聯(lián)合DBSCAN算法與凸包算法的改進(jìn)方案，通過(guò)仿真結(jié)果，可以證明該聯(lián)合算法能夠適用于本文設(shè)定場(chǎng)景，并且大大提高了系統(tǒng)的誤差容限，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　如上所述，本文綜合運(yùn)用圖論、分布式信號(hào)處理、最優(yōu)化理論、線性濾波等技術(shù)理論，提出一種二維分布式盲區(qū)識(shí)別算法，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究空白，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和前沿