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量化信息融合理论及在无线传感器网络中的应用

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广东广州

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作者李建勋

出版社科学出版社

ISBN9787030768438

出版时间2023-06

装帧平装

开本16开

定价119元

货号17027148

上书时间2024-12-30

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品相描述：全新

商品描述: 作者简介
曾先后荣获上海市科技进步奖、国家教育部科技进步奖、中航总公司科技进步奖以及陕西省科技进步奖等（二等奖以上）五项。

目录
前言

变量表

第1章绪论1

1.1 背景与意义1

1.2 量化信息融合简介3

1.2.1 信息融合概述4

1.2.2 信息融合发展概况5

1.2.3 量化信息融合概述6

1.3 无线传感器网络简介8

1.3.1 传感器节点结构9

1.3.2 无线传感器网络拓扑结构9

1.3.3 无线传感器网络的功能结构11

1.4 无线传感器网络中状态估计与信息融合12

第2章状态估计与信息融合相关理论18

2.1 引言18

2.2 估计理论18

2.2.1 扩展卡尔曼滤波19

2.2.2 无迹卡尔曼滤波20

2.2.3 粒子滤波技术22

2.2.4 交互式多模型滤波23

2.3 鲁棒估计方法25

2.3.1 鲁棒滤波概述25

2.3.2 降阶鲁棒滤波器26

2.4 信息融合角度的鲁棒估计37

2.4.1 信息融合的分类37

2.4.2 统一的信息融合模型及其很优解39

2.4.3 鲁棒信息融合滤波42

2.4.4 仿真分析43

2.5 本章小结44

第3章均匀量化测量与融合45

3.1 引言45

3.2 问题描述45

3.3 量化噪声分析47

3.3.1 量化噪声的概率密度函数47

3.3.2 量化噪声的概率密度函数估计52

3.4 基于均匀量化测量的目标状态估计53

3.5 仿真分析55

3.5.1 量化测量误差的概率密度56

3.5.2 均匀量化条件下的目标跟踪仿真58

3.6 本章小结60

第4章自适应量化测量与融合61

4.1 引言61

4.2 模型建立61

4.2.1 能量模型63

4.2.2 概率量化策略63

4.2.3 优化模型建立64

4.3 自适应带宽分配65

4.3.1 测量扩维情况下的带宽分配策略65

4.3.2 测量加权情况下的带宽分配策略66

4.3.3 噪声相关情况下的带宽分配策略68

4.4 自适应量化阈值70

4.5 基于粒子滤波的目标跟踪75

4.6 性能分析76

4.7 仿真与分析79

4.7.1 自适应带宽分配80

4.7.2 噪声相关情况82

4.7.3 自适应阈值仿真84

4.8 本章小结86

第5章量化新息与融合87

5.1 引言87

5.2 问题描述87

5.3 基于量化新息的状态估计89

5.3.1 量化新息和传输策略89

5.3.2 基于量化新息的状态估计方法91

5.3.3 量化新息卡尔曼滤波器92

5.4 性能分析95

5.5 仿真与分析98

5.6 本章小结104

第6章分布式量化航迹融合105

6.1 引言105

6.2 传统航迹融合方法简介105

6.2.1 信息融合卡尔曼滤波算法106

6.2.2 加权平均法107

6.2.3 协方差交叉法107

6.3 资源受限的航迹融合108

6.3.1 协方差阵的压缩处理108

6.3.2 量化策略113

6.4 稳健航迹融合方法—内椭球逼近法117

6.4.1 算法提出117

6.4.2 仿真与比较120

6.5 传感器节点动态分簇122

6.5.1 相关工作122

6.5.2 目标导向动态分簇策略123

6.6 仿真与分析125

6.7 本章小结130

第7章信道感知目标跟踪及跨层优化131

7.1 引言131

7.2 传输信道及其模型131

7.2.1 无线信道的分类131

7.2.2 二元对称离散信道132

7.3 信道感知目标跟踪133

7.3.1 问题描述133

7.3.2 目标跟踪策略134

7.3.3 性能分析135

7.4 跨层设计与优化136

7.4.1 基于信道感知CRLB的传感器调度137

7.4.2 启发式调度策略139

7.5 仿真与分析140

7.5.1 仿真平台搭建140

7.5.2 结果与讨论141

7.6 本章小结143

第8章对等网络中分布式协同目标跟踪144

8.1 引言144

8.2 P2P传感器网络及其图模型144

8.3 协同策略146

8.3.1 传统方法146

8.3.2 新协同算法及其性能分析148

8.3.3 仿真分析150

8.4 信息滤波器152

8.4.1 信息卡尔曼滤波器152

8.4.2 信息鲁棒滤波器153

8.4.3 信息形式Sigma点滤波器154

8.5 分布式协同滤波器157

8.5.1 分布式协同卡尔曼滤波器157

8.5.2 分布式协同鲁棒滤波器158

8.5.3 分布式协同Sigma点卡尔曼滤波器159

8.6 量化情况下动态协同目标状态估计融合161

8.7 分布式协同估计融合框架161

8.8 仿真与分析162

8.8.1 分布式稳健滤波器162

8.8.2 分布式Sigma点滤波164

8.8.3 量化情形167

8.9 本章小结169

第9章基于量化信息融合的目标跟踪应用170

9.1 引言170

9.2 系统体系结构设计170

9.3 数据生成171

9.3.1 场景数据生成171

9.3.2 监测数据生成172

9.3.3 数据传输设计173

9.4 单目标跟踪情形173

9.4.1 数据预处理173

9.4.2 结果与分析173

9.5 多目标跟踪情形179

9.5.1 目标运动模型179

9.5.2 传感器测量模型180

9.5.3 多目标情形测量解模糊180

9.5.4 结果与分析182

9.6 基于WSN的目标跟踪硬件平台185

9.6.1 系统体系结构186

9.6.2 无线传感器节点187

9.6.3 网络通信协议191

9.6.4 上位机显示195

9.7 实验与分析196

9.7.1 场景设置196

9.7.2 结果与分析197

9.8 本章小结200

参考文献201

内容摘要
本书综合介绍了量化信息状态估计与融合方法在无线传感器网络的应用，综述了国内外研究现状和存在的问题，并对相关理论和仿真实验等进行的阐述。全书共10章，分别为绪论、目标状态估计融合相关理论、WSN中量化噪声分析及基于均匀量化测量的目标状态估计、WSN中基于量化信息和Sigma点变换的目标状态估计、线性系统中基于量化信息的状态估计性能、分布式量化航迹融合、基于自适应量化测量的目标状态融合估计、信道感知目标跟踪及跨层优化、P2P传感器网络中分布式协同目标跟踪、WSN中（多）目标跟踪算法流程设计。

精彩内容
量化信息融合是无线传感器网络、卫星组网、网络化控制系统等领域中受制于终端存储空间、通信能量及通信带宽条件下的有效信息处理途径。本书深入讨论了量化信息融合相关理论及在无线传感器网络中的应用情况。主要内容包括：均匀量化测量与融合、自适应量化测量与融合、量化新息与融合、分布式量化航迹融合、信道感知目标跟踪及跨层优化、对等网络中分布式协同目标跟踪等。最后开发了无线传感器网络目标跟踪硬件平台，以验证所涉方法在相关应用场景中的实际性能。

本书内容涉及面广，可作为电子信息、自动化等领域管理人员和教学、科研人员的参考用书，也可作为高等院校相关专业高年级本科生和研究生的学习参考书。

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