适用于稀疏动态无线传感器网络的并行融合分布式无迹信息滤波算法

稀疏和随机动态变化是实际无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)中普遍共同存在的两种通信拓扑不稳定因素,使基于一致性算法的分布式无迹信息滤波(distributed unscented information filter,DUIF)算法适用于稀疏动态WSN,将极大提高其实用性.为此,本文提出一种并行融合DUIF(parallel fusion DUIF,PF–DUIF)算法.在PF–DUIF算法中,通过将实时局部后验估计均值和协方差用于局部无迹信息滤波器(local unscented information filter,LUIF)的Sigma点采样,使LUIF和加权平均一致性滤波器(weighted average consensus filter,WACF)得以并行运行,从而有效抵制由通信拓扑随机动态变化带来的较大一致跟踪误差的困扰;同时,WACF通过对LUIF输出的无偏局部信息矩阵和向量分别进行平均一致性滤波,最终得到不包含由稀疏通信拓扑引起的平均一致误差的分布式后验估计结果;进而,建立即时更新机制有效抑制随机动态通信拓扑引起的PF–DUIF算法滤波异步问题,同时,基于稀疏动态WSN的平均网络模型,在通信能量消耗受限条件下优化WACF均方收敛速率,从而提高PF–DUIF算法的整体滤波效率.仿真实验结果表明,PF–DUIF算法能够有效应用于稀疏动态WSN机动目标跟踪.

无线移动传感器网络的分布式目标跟踪算法

为了满足无线移动传感器网络(WMSN)的目标跟踪应用要求,提出了一种分布式目标跟踪算法,可使用节点引导保证WMSN的网络动态连通性;在传统分布式数据融合体系结构的基础上,结合平均一致性滤波器实现了低通信开销的优化分布式数据融合.仿真结果表明,该算法在WMSN中的目标跟踪效果良好,且数据融合性能优于传统分布式数据融合算法.

基于分布式数据融合的无线移动传感器网络目标跟踪算法

针对无线移动传感器网络(WMSN)自身具有移动性和分布式的特点,在现有分布式粒子滤波DPF的基础上,提出了一种实现分布式数据融合的分布式目标跟踪算法WDOT。该算法使用高斯混合模型和平均一致性滤波器实现了节点的分布式数据融合,提高了算法的稳定性,降低了通信开销。仿真实验通过与已有目标跟踪算法在通信开销、估计均方根误差等方面的对比,验证了WDOT算法的目标跟踪性能。