陆 娴,彭 勇

(江南大学物联网工程学院,江苏无锡214122)

基于能量高效动态分簇的目标跟踪算法

陆 娴,彭 勇

(江南大学物联网工程学院,江苏无锡214122)

目标跟踪是无线传感器网络中的一项基本应用,如何在保证高跟踪精度的前提下降低网络能耗、延长网络生命周期是目标跟踪的核心问题。为此,提出一种基于能量高效动态分簇的目标跟踪算法。从最大限度节省能量的角度出发,设计动态簇生成方法,利用无迹粒子滤波算法对目标进行跟踪,预测下一时刻目标的位置坐标,并根据预测结果给出簇头更换策略。仿真结果表明,与PPF和DPF算法相比,该算法不仅具有较高的目标跟踪精度,而且能有效降低网络能耗,延长网络寿命。

无线传感器网络;目标跟踪;无迹粒子滤波算法;动态分簇;接收信号强度指示模型;无迹卡尔曼滤波算法

1 概述

无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)由大量具有信息感知、采集、处理和无线通信能力的传感器节点组成[1]。由于传感器组成的网络具有自组织性、鲁棒性和隐蔽性等特点,使得无线传感网非常适合移动目标的跟踪,同时其也为目标跟踪技术提供了一种全新的解决方案和研究方向。

无线传感器网络有集中式和分布式 2种结构[2-3]。集中式跟踪[4]是全部参与目标跟踪的传感器节点将局部量测信息传送到计算中心,再由计算中心完成对目标的状态估计;分布式跟踪[5]是参与目标跟踪的传感器节点之间相互交换和协调局部量测信息,并在本地完成对目标的状态估计。……