基于压缩感知与矩阵补全技术的WSN数据收集算法

作者：张策; 李鸥; 童昕; 杨延平

来源：通信学报, 2018, 39(02): 164-173.

DOI：10.11959/j.issn.1000-436x.2018034

• 无线传感网
• 数据收集
• 压缩感知
• 不可靠链路
• 矩阵补全技术

WSN无线链路不可靠,分组丢失现象普遍存在,且基于压缩感知（CS）数据收集算法对分组丢失十分敏感。首先,通过实验对分组丢失率和基于CS数据重构精度关系进行定量研究,提出极稀疏块观测矩阵,在降低每轮数据采集能耗的同时,也保持观测矩阵的近似低秩性质。其次,结合矩阵补全（MC）技术与CS技术,提出基于极稀疏块观测矩阵的压缩感知数据收集算法,在一个采集周期内进行数据收集,利用MC技术恢复丢失数据,减少分组丢失对数据收集的影响;利用CS技术重构全网数据,减少数据收集量,降低节点在数据收集时所需能耗,延长网络寿命。仿真分析表明,所提算法在分组丢失率小于50%的情况下能够保证高精度重构全网数据,抵抗不可靠链路。

• 单位
  清华大学; 信息工程大学