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第40卷 第8期 计 算 机 科 学 Vo1.40No.8
2013年 8月 Computer Science Aug.2013
二进制无线传感器网络中的分布式 自适应粒子
滤波 目标跟踪算法
朱志宇 苏岭东。
(江苏科技大学电子信息学院 镇江212O03) (华北电力大学电子电气工程学院 北京 102206)
摘 要 为了提高无线传感器网络 目标跟踪的实时性,减少通信量 ,提出了一种二进制无线传感器网络的分布式 自适
应粒子滤波算法,该算法在簇头更换时,簇头之间只需要传送滤波值和误差方差,而无需传递大量粒子,同时该算法根
据滤波方差在线调整粒子数,从而降低 了算法的计算量。从算法耗时、均方根误差(跟踪精度)以及通信量等方面进行
了仿真研究。仿真结果表明,分布式自适应粒子滤波算法的耗时、通信量要明显少于集中式粒子滤波和分布式粒子滤
波;同时其均方根误差的变化幅度受粒子数的影响非常小,具有更好的跟踪性能。
关键词 自适应粒子滤波,二进制无线传感器网络,目标跟踪
中图法分类号 TP391 文献标识码 A
TargetTrackingBasedDistributeAdaptiveParticleFilterinBinaryW irelessSensorNetworks
ZHU Zhi-yu SU Ling-dong
(SchoolofElectronicsandInformation,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhenjiang212003,China)
(SchoolofElectricalandElectronicEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206,China)
Abstract Inordertoimprovereal-tmieandreducecommunicationcostsinwirelesssensornetworktracking,distributed
adaptiveparticlefihering(DAPF)inbinarywirelesssensornetworkwasproposed,inwhichonlyfilteringvalueander-
rorvarianceneedtobetransmittedbetweenclusterheads,meanwhilenumberofparticlesisonlineadjustedaccordingto
filteringvraianceto decrease computation amount.Smi ulationresearchwasdonein aspectsoftime-consuming,root
meansquareerror(trackingprecision)andcommunicationamount.TheresultsindicatethatDAPFhasobviouslyless
time-consumingandcommunicationamountthancentralizedparticlefilteranddistributedparticlefilter,andtherateof
changeofrootmeansquareerroristinilyaffectedbynumberofparticle.
Keywords Adaptivepraticlefilter,Binarywirelesssensornetwork,Targettracking
头交替过程中传送大量数据[7],从而占据大量带宽,消耗大量
1 引言
能量。文献E8]利用高斯混合模型
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