傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋定位模糊信息處理方法

前言

傳感器網(wǎng)絡(luò)是無人探測(cè)區(qū)域的新型信息獲取系統(tǒng)，在重要基礎(chǔ)設(shè)施安全、大型社會(huì)活動(dòng)反恐防爆、高危行業(yè)安全探測(cè)及國土防空等方面具有重要作用。發(fā)展和應(yīng)用傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域近距離監(jiān)視、偵察、目標(biāo)定位、識(shí)別和跟蹤是區(qū)域信息獲取非常重要的手段。作為推動(dòng)信息領(lǐng)域進(jìn)入嶄新發(fā)展階段的新興技術(shù)，傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的理論和應(yīng)用已成為非常關(guān)鍵的研究方向。其中，傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋和定位是所對(duì)應(yīng)的分布智能信息處理系統(tǒng)中的基礎(chǔ)性問題。本書主要針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和定位問題展開討論。實(shí)際應(yīng)用中的傳感器網(wǎng)絡(luò)自身規(guī)模大，傳感器節(jié)點(diǎn)能量、計(jì)算能力、通信能力和感知能力等方面受限，人們對(duì)實(shí)際監(jiān)控環(huán)境的認(rèn)知有限，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化，模型及其參數(shù)值的選擇與實(shí)際情況存在偏差等，所有這些不確定因素會(huì)使得所形成的自組織網(wǎng)絡(luò)信息獲取與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆幸欢ǖ碾S機(jī)性和模糊性，導(dǎo)致信息獲取的不完整。尤其是傳感器位置信息、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜透兄芰Χ紟в幸欢ǖ牟淮_定性，往往不能精確測(cè)量自身所形成的自組織網(wǎng)絡(luò)信息。利用傳統(tǒng)幾何和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來解決傳感器網(wǎng)絡(luò)中的具有模糊信息的不確定覆蓋和定位問題存在很大的局限性。本書主要針對(duì)具有模糊感知和模糊位置等信息的不確定覆蓋和定位問題，探索一種新的模糊信息處理方法，從信息學(xué)角度出發(fā)，給出自組織網(wǎng)絡(luò)不確定信息的模糊度量，并研究其模糊幾何性質(zhì)，為實(shí)現(xiàn)具有模糊信息的覆蓋和定位問題提供有效解決方案。本書利用模糊理論相關(guān)知識(shí)，提出模糊n維幾何理論及其在傳感器網(wǎng)絡(luò)被動(dòng)目標(biāo)定位中的應(yīng)用、sugeno測(cè)度的傳感器網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋、Sugeno測(cè)度的模糊流形及其在傳感器網(wǎng)絡(luò)定位中的應(yīng)用、傳感器網(wǎng)絡(luò)模糊信息覆蓋分析、傳感器網(wǎng)絡(luò)云覆蓋，最后對(duì)模糊信息處理的不確定覆蓋和定位方法進(jìn)行了總結(jié)與展望。本書分為8章，主要內(nèi)容安排如下。第1章，簡要介紹了本書研究的背景、意義、傳感器網(wǎng)絡(luò)及其特點(diǎn)；闡述了傳感器網(wǎng)絡(luò)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題的研究現(xiàn)狀、傳感器網(wǎng)絡(luò)定位問題的研究現(xiàn)狀；最后給出了本書的主要貢獻(xiàn)。第2章，簡要介紹了模糊理論基礎(chǔ)知識(shí)。具體包括模糊集合、隸屬函數(shù)、模糊集合的運(yùn)算、模糊關(guān)系、模糊數(shù)、模糊語言、模糊推理和模糊性度量等概念。

內(nèi)容概要

　　《傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋定位模糊信息處理方法》針對(duì)具有模糊感知識(shí)和模糊位置等信息的不確定覆蓋和定位問題，探索一種新的模糊信息處理方法，從信息學(xué)角度出發(fā)，給出自組織網(wǎng)絡(luò)不確定信息的模糊度量，并研究其模糊幾何性質(zhì)，為實(shí)現(xiàn)具有模糊信息覆蓋和定位問題提供有效的解決方案?！秱鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)覆蓋定位模糊信息處理方法》的主要內(nèi)容有：模糊理論相關(guān)知識(shí)、模糊n維幾何理論及其在傳感器網(wǎng)絡(luò)被動(dòng)目標(biāo)定位中的應(yīng)用、Sugeno測(cè)度的傳感器網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋、Sugeno測(cè)度的模糊流形及其在傳感器網(wǎng)絡(luò)定位中的應(yīng)用、傳感器網(wǎng)絡(luò)模糊信息覆蓋分析、傳感器網(wǎng)絡(luò)云覆蓋?！秱鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)覆蓋定位模糊信息處理方法》適合從事傳感器網(wǎng)絡(luò)，模糊信息處理、智能信息處理、人工智能、模糊式識(shí)別等領(lǐng)域工作的學(xué)者和研究人員閱讀人參考，同時(shí)也可以作為理工科大學(xué)相關(guān)專業(yè)研究生的教學(xué)參考書。

書籍目錄

第1章緒論1.1傳感器網(wǎng)絡(luò)簡介1.1.1傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)1.1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋定位問題研究現(xiàn)狀1.2.1傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題研究現(xiàn)狀1.2.2傳感器網(wǎng)絡(luò)定位問題研究現(xiàn)狀1.3《傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋定位模糊信息處理方法》的主要貢獻(xiàn)第2章模糊理論基礎(chǔ)2.1引言2.2普通集合2.2.1集合的表示方法2.2.2集合的運(yùn)算2.3模糊集合2.3.1基本概念2.3.2模糊集合的運(yùn)算2.4分解定理與擴(kuò)展原理2.4.1分解定理2.4.2擴(kuò)展原理2.5模糊關(guān)系2.5.1關(guān)系的基本知識(shí)2.5.2模糊關(guān)系及其基本運(yùn)算、投影、截關(guān)系2.5.3模糊關(guān)系的合成2.5.4模糊關(guān)系的性質(zhì)2.6模糊數(shù)2.6.1凸模糊集2.6.2模糊數(shù)2.7模糊語言與模糊推理2.7.1語言變量2.7.2模糊命題2.7.3模糊推理2.8模糊性度量2.8.1模糊集合的模糊性度量2.8.2模糊事件的概率2.9小結(jié)第3章模糊n維幾何理論及其在傳感器網(wǎng)絡(luò)被動(dòng)目標(biāo)定位中的應(yīng)用3.1引言3.2模糊n維幾何理論3.2.1模糊數(shù)3.2.2Rn空間模糊點(diǎn)與模糊向量3.2.3Rn空間模糊線3.2.4Rn空間模糊二次超曲面3.3傳感器網(wǎng)絡(luò)被動(dòng)目標(biāo)模糊幾何定位算法3.3.1模糊線性觀測(cè)軌跡下的被動(dòng)目標(biāo)模糊幾何定位算法3.3.2模糊三角形觀測(cè)結(jié)構(gòu)下的被動(dòng)目標(biāo)模糊幾何定位算法3.3.3正規(guī)模糊橢圓觀測(cè)軌跡下的被動(dòng)目標(biāo)模糊幾何定位算法3.3.4R3空間中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的被動(dòng)目標(biāo)模糊幾何定位算法3.4小結(jié)第4章Sugeno測(cè)度的傳感器網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋4.1引言4.2Sugeno測(cè)度基本概念與性質(zhì)4.3Sugeno測(cè)度的傳感器網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋方法4.3.1Sugeno測(cè)度的傳感器網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋分析4.3.2Sugeno測(cè)度的傳感器網(wǎng)絡(luò)周界覆蓋分析4.3.3Sugeno測(cè)度的蜂窩網(wǎng)狀部署傳感器網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋分析4.4Sugeno測(cè)度的最佳情況模糊信息覆蓋分析4.4.1Sugeno測(cè)度的融合算子4.4.2最佳情況模糊信息覆蓋分析4.5小結(jié)第5章Sugeno測(cè)度的模糊流形及其在傳感器網(wǎng)絡(luò)定位中的應(yīng)用第6章傳感器網(wǎng)絡(luò)模糊信息覆蓋分析第7章傳感器網(wǎng)絡(luò)云覆蓋第8章總結(jié)與展望附錄A相關(guān)定理證明參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.3本書的主要貢獻(xiàn)在實(shí)際傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，傳感器位置信息、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜透兄芰Χ紟в幸欢ǖ牟淮_定性，往往不能精確測(cè)量自身所形成的自組織網(wǎng)絡(luò)信息。利用傳統(tǒng)幾何理論分析方法解決傳感器網(wǎng)絡(luò)中的這些不確定覆蓋、路由、定位、跟蹤等問題存在很大的局限性。本書主要圍繞面向目標(biāo)檢測(cè)、定位和跟蹤的傳感器網(wǎng)絡(luò)所遇到的不確定覆蓋和定位問題，提出了一種新的模糊信息處理分析方法，從信息學(xué)角度出發(fā)，給出了自組織網(wǎng)絡(luò)不確定信息的模糊度量，并研究了其模糊幾何性質(zhì)，目的是為建設(shè)、部署實(shí)用傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行理論性探討。本書的主要貢獻(xiàn)概括如下。（1）在模糊平面幾何理論的基礎(chǔ)上，提出了模糊n維幾何分析方法，研究了在Rn（n≥1）空間中的模糊點(diǎn)、模糊點(diǎn)間的距離、模糊向量、模糊線和模糊二次超曲面，并探討了其相關(guān)幾何性質(zhì)，為模式識(shí)別、傳感器網(wǎng)絡(luò)幾何路由、目標(biāo)定位、跟蹤等技術(shù)提供了強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ)。（2）在模糊n維幾何理論的基礎(chǔ)上，給出了僅含有方向角信息的被動(dòng)目標(biāo)定位算法的模糊解析偏差表示方法；詳細(xì)分析了在模糊線性觀測(cè)軌跡、模糊三角形觀測(cè)結(jié)構(gòu)和正規(guī)模糊橢圓觀測(cè)軌跡情況下模糊估計(jì)偏差和目標(biāo)幾何定位之間的關(guān)系；系統(tǒng)分析了模糊幾何參數(shù)在定位估計(jì)中的影響；分析了R3空間中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的被動(dòng)目標(biāo)模糊幾何定位算法和理論，通過在固定時(shí)間間隔測(cè)量被動(dòng)目標(biāo)的模糊方向角、俯仰角以實(shí)現(xiàn)R3空間中被動(dòng)目標(biāo)包含模糊坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)速度的四維定位；最后通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模糊n維幾何理論應(yīng)用到傳感器網(wǎng)絡(luò)被動(dòng)目標(biāo)定位中的合理性和有效性。（3）利用sugeno測(cè)度相關(guān)理論知識(shí)，將傳感器網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋從概率測(cè)度空間推廣到Sugeno測(cè)度空間，提出了基于Sugeno測(cè)度的傳感器網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋分析方法，對(duì)其進(jìn)行了初步探討，在此基礎(chǔ)上利用兩節(jié)點(diǎn)間的相互作用提出了周界覆蓋分析方法，分析比較了蜂窩網(wǎng)狀部署傳感器網(wǎng)絡(luò)的概率覆蓋與基于sugeno測(cè)度的信息覆蓋。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于sugeno測(cè)度的信息覆蓋代表著相當(dāng)廣泛的傳感器網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋分析方法，通過自適應(yīng)調(diào)整使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的盲區(qū)得到有效覆蓋，比概率覆蓋更加靈活，可以滿足蜂窩網(wǎng)狀部署傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中不同情況信息覆蓋的計(jì)算要求。

編輯推薦

《傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋定位模糊信息處理方法》由電子工業(yè)出版社出版。

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