位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于压缩感知的无线阵列及协同信号处理
  • ISSN号:1000-1239
  • 期刊名称:《计算机研究与发展》
  • 时间:0
  • 分类:TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]工业控制技术国家重点实验室浙江大学,杭州310027, [2]浙江工商大学计算机与信息工程学院,杭州310018, [3]中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海200050
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(61273079);中国科学院战略性先导科技专项(xDA060203[)(],xDA06020201);工业控制技术国家重点实验室开放课题(ICT1206,ICT1207);中国科学院无线传感网与通信重点实验室开放课题(20ll001);浙江省科技厅科技攻关项目(2013C33062)
中文摘要:

传感器阵列信号处理是目标监测重要手段之一,传感器节点向后端数据融合中心发送原始信号不可避免地导致传输延时大、能耗高等问题.为实现低功耗、高精度、灵活部署的目标监测,提出了基于压缩采样的无线阵列.借助新兴的压缩感知理论,解决低功耗低速率无线通信难以满足阵列原始信号的实时传输的问题,并保证阵列测向性能;同时根据相邻节点信号的相关性,设计了基于模型先验知识的信号协同重构算法,以较低的运算负荷完成信号的重构.仿真表明基于压缩感知的无线阵列能实现有效的目标测向,同时在数据量严重受限时性能明显优于传统方法.最后,通过简易实验验证了该方法在低成本平台上的可行性.

英文摘要:

Sensor array signal processing has shown great potential in target monitoring applications. However, for wireless sensor network nodes, sending raw signal would result in large transmission delay and consume too much energy. To achieve low power consumption, high accuracy and deployment flexibility in target monitoring under the framework of wireless sensor network (WSN), a compressed sampling-based wireless array is presented. With the help of compressive sensing theory, real-time array signal transmission is made feasible on low-power, low-cost wireless platform. In this framework, signals are randomly sampled at a lower average sampling rate and reconstructed at the fusion center, which is supposed to have powerful processing capability. Furthermore, based on the correlation of signals within an array, collaborative array signal reconstruction algorithm is designed using priori knowledge model to reduce redundancy in signal collection. Simulation results show that compressed sampling-based wireless array can perform effective direction of arrival (DoA) estimation for targets without distinct performance decline, and it even outperforms traditional method obviously when data transmission is heavily restricted. It is show that CS based DoA estimation has similar performance with conventional method while requiring about 15 ~ data in transmission. Experiment is also conducted on prototype system with low cost microphones arrays, thus verifying the feasibility of implementation.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《计算机研究与发展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院计算技术研究所
  • 主编:徐志伟
  • 地址:北京市科学院南路6号中科院计算所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:crad@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620696 62600350
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1239
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1777/TP
  • 邮发代号:2-654
  • 获奖情况:
  • 2001-2007百种中国杰出学术期刊,2008中国精品科...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40349