通信受限下网络化多传感器系统的融合估计研究

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1、浙江工业大学硕士学位论文通信受限下网络化多传感器系统的融合估计研究作者姓名：薛东国指导教师：俞立教授张文安教授⋯⋯⋯’●■■’’’浙江工业大学信息工程学院2014年4月浙江工业大学硕士学位论文DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityfortheDegreeofMasterofTechnology＼㈣删FusionEstimationforNetworkedMulti--SensorSystemswithCommunicationConstraintsCandidate：XueDongguoAd

2、visor：ProfessorYhLiProfessorZhangWen—anCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyApril2014浙江工业大学硕士学位论文浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和

3、集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：舂床1园日期沙乍年朋／加学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。，2、不保密既-日／7日．■-■■■l，、，，吖事}刖降降内弘加酌泓枷山刖．口q口q蒯期期应日日雠锸仑剀：

4、=刘沼沼群糙雌浙江工业大学硕士学位论文通信受限下网络化多传感器系统的融合估计研究摘要在3C(Communication，Computer，Contr01)技术迅猛发展及新型传感器不断出现的背景下，各种面向复杂应用背景的多源信息系统大量涌现，迫切需要发展多传感器信息融合(Multi．SensorInformationFusion，MIF)这一重要技术手段。多传感器信息融合估计作为该领域的一个重要分支在诸多军事和民用领域发挥了巨大的应用价值。然而，网络化多传感器融合系统(NetworkedMulti．SensorFusionSystems

5、，NMFSs)中通信网络的引入，在解决传统融合系统中布线复杂、可扩展性差、维护困难和成本高等问题的同时，也给NMFSs带来了新的问题和困难。本文基于周期系统方法、最优估计理论和多传感器融合算法，研究NMFSs中存在的两个重要问题，即能量受限和介质访问受限下的融合估计问题。论文的主要工作包括：1)研究了能量受限下NMFSs的风估计问题。提出了一种新的节能传输策略，即降低节点到融合中心的信息发送频率，将融合估计系统建模成一类离散时间周期系统。基于融合估计误差系统，采用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式技术，结合周期系统方法，导出了能量受

6、限情况下系统渐近稳定且具有给定眉≥性能指标的充分条件，并给出了冠。融合估计器的设计方法。最后，通过一个仿真算例验证了所提出设计方法的有效性。2)研究了介质访问受限下NMFSs的Kalman估计问题。首先，提出了一种周期性分组传输的通信策略，并将每组传感器所对应的局部估计系统描述成一个离散周期子系统模型。其次，每个子系统根据最新测量信息的更新时刻，选择相应的Kalman估计器(滤波器或预报器)，从而得到各子系统在每一时刻的一个局部最优估计，再通过矩阵加权最优融合准则导出网络化多传感器系统的最优融合估计。最后，通过一个目标跟踪例子验证所提

7、出方法的有效性。3)最后，对全文进行总结，并对进一步的研究提出一些展望。关键词：网络化多传感器融合系统，计，Kalman融合估计能量受限，介质访问受限，周期系统，风融合估i浙江工业大学硕士学位论文FusionEstimationforNetworkedMulti—SensorSystemswithCommunicationConstraintsABSTRACTW油therapiddevelopmentof3C(Communication，Computer,Contr01)technologyandtheemergenceofnewty

8、pesensors，avarietyofmulti—sourceinformationsystemsforcomplexapplicationspringupwhichleadstotheurgentneedforthe