河南省教育厅科学技术研究重点项目(14A520067) 作品数:11 被引量:38 H指数:3 相关作者: 王建平 左现刚 刘艳昌 孔德川 陈伟 更多>> 相关机构: 河南科技学院 武汉理工大学 河南经贸职业学院 更多>> 发文基金: 河南省教育厅科学技术研究重点项目 国家自然科学基金 河南省教育厅人文社会科学研究项目 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 农业科学 电子电信 更多>>
自适应采样间隔的无线传感器网络多目标跟踪算法 被引量:1 2014年 多目标跟踪是无线传感器网络当前研究的热点问题。针对多目标跟踪存在耗能较大,跟踪丢失等问题,提出了一种自适应采样间隔的多目标跟踪算法。采用跟踪目标的定位元数据来对目标的运动模式进行建模。基于扩展的卡尔曼滤波器来预测跟踪目标状态,采用预测目标定位的概率密度函数构建跟踪簇。通过定义跟踪目标中心,基于马氏距离来量化主节点MN的选举过程。通过跟踪目标重要性和其与MN之间的距离来量化目标的影响强度,并以此构建自适应采样间隔的多目标跟踪算法。基于MATLAB进行了仿真实验,实验结果显示,本文设计的跟踪算法能准确预测目标的运动轨迹,能随着运动目标的状态实时采用自适应的采样间隔。通过数据分析得知,本文提出的算法能在实现WSN网络节能的基础上提高跟踪精度。 王建平 赵高丽 胡孟杰 陈伟关键词:多目标跟踪算法 无线传感器网络 概率密度函数 基于Arduino和VI的农田信息无线采集系统设计 被引量:15 2016年 现代化农业生产过程中,需要对农作物的各种生长环境信息进行采集,以便为农业决策服务。为此,设计了一种基于Arduino控制板和VI的农田信息无线采集系统。系统使用Arduino控制板作为采集控制端,结合各种环境信息采集模块及无线数据收发模块等组成整套系统,实现了对气温、土壤温湿度、光照、墒情及降水等农田特征信息的采集、显示、存储及监测报警等功能。该系统适用于现代精细化农业生产过程中进行田间信息的快速采集等场合。 左现刚 刘艳昌 王建平关键词:农田 数据采集 虚拟仪器 次优扩展卡尔曼滤波的无线传感器网络定位算法 被引量:3 2015年 针对无线传感器网络节点在定位过程中,由于积累的节点测距误差和定位算法引入的误差会对定位的精度产生较大影响。为此在节点测距过程中,利用卡尔曼滤波算法线性最优的特点,提出了一种适用于无线传感器网络节点定位的次优扩展卡尔曼滤波算法模型。首先在评估坐标的过程中利用卡尔曼滤波的节点自适应调度方法,其次,将上述改进的过程引入到三角定位算法中,最后将引入前后的系统性能进行比较。通过仿真实验表明,该算法提高了测距和网络节点定位的精确度及模型的自适应性,并且减少了计算量和系统的功耗。 左现刚 刘艳昌 王建平关键词:无线传感器网络 卡尔曼滤波 仿真 基于扩展H∞滤波的OFDM自适应盲信道估计算法 被引量:1 2015年 针对OFDM系统中的信道估计问题,提出了一种基于扩展H∞滤波的OFDM自适应盲信道估计方法。该方法通过对常规H∞算法进行改进,实现了在OFDM系统中能自适应跟踪信道的变化特征,从而使均方误差的性能随着输入信噪比的增加得到很大的提高。仿真结果也验证了该算法优于卡尔曼和H∞估计算法,具有计算复杂度低,运算量小、收敛速度快、算法灵活等特性。 李扬 黄晶晶关键词:OFDM系统 信道估计 H∞滤波 盲信道 基于农业物联网系统的昆虫吊飞装置设计 2014年 昆虫吊飞装置是农业物联网系统的重要组成部分。昆虫吊飞装置用于农田昆虫的监控,可以及时、准确地掌握昆虫的生活迁徙规律和飞行能力,并以此作为农业物联网系统决策部署的重要依据。提出了基于AVR单片机设计并开发昆虫吊飞装置的基本过程。详细阐述了系统的工作原理和设计方法,设计了装置的硬件电路并进行软件编程。实验测试表明,该系统具有结构简单、精度高、传输距离远、抗干扰能力强等特点,具有较大的推广应用前景。 左现刚 王建平 郭帅 胡孟杰关键词:ATMEGA16 光电传感器 数据采集 农业物联网 基于ARM控制器的猪舍有害气体无线检测控制系统 被引量:3 2016年 在现代化养猪场的生产过程中,需要对猪舍中影响猪群健康的有害气体进行检测,以便于猪场作出生产决策。设计了1种基于STM32的猪舍有害气体无线检测采集系统,整个设计采用STM32作为主控制单元,结合使用CO_2、H_2S、NH_3等传感器和无线数据收发模块。该系统实现了对猪场整体特征信息的采集、数据处理、显示报警等功能,非常适用于现代化禽畜生产过程中对猪舍信息进行快速采集。 左现刚 孔德川 周逸 王建平关键词:有害气体 数据采集 基于n层二叉树的水下无线传感器网络路由算法的设计 被引量:2 2014年 基于超声波进行通信的水下无线传感器网络很难采用陆地上使用的无线传感器网络路由算法。提出了一种基于n层二叉树的水下无线传感器网络路由算法的设计过程,基于三维空间坐标来对水下传感器节点进行定位,采用最接近水平轴的策略来选择最远邻居,利用传感器彼此间的深度差来决定路由方向,通过多跳方式,基于多路径进行数据传输。通过MATLAB实现了算法的性能仿真,分别探讨了不同层数和传输半径的影响,实验结果显示,二叉树的层数越高,传输半径越大,其数据包传递率越高。通过传输半径为100 m的3层二叉树算法对比了DBR、ECBP和Hydrocast3种路由算法的数据包传递率和能耗情况。结果显示,该算法具备较高的数据包传递率,而能耗相对较低。在实际水下传感器网络应用中,选择合适传输半径和层数的二叉树路由算法,实现数据包传递率和能耗的折中,是未来研究的热点问题。 孔德川 王建平 牛立元关键词:路由算法 水下无线传感器网络 昆虫飞行信息采集系统设计 2015年 针对现有昆虫飞行信息采集系统布线困难和数据传输不稳定等不足,设计一种基于Arduino控制板的智能昆虫飞行信息采集系统。系统以Arduino控制板为控制核心,结合信号采集处理模块、无线串口数据收发模块APC220、温湿度模块组成整套系统。实现对昆虫飞行速度、飞行距离等数据信息的采集,并实时保存数据。 张凯 刘艳昌 左现刚 王建平关键词:传感器 数据采集系统 基于候选聚类的K调和均值算法(KHM-CC) 被引量:1 2016年 聚类分析是常见的数据分析技术。基于KHM的聚类分析是当前研究的热点。提出了基于候选聚类的KHM算法(KHM-CC),详细阐述了算法的设计过程。采用UCI的小样本(iris)数据集和大样本(Bag of Words)数据集对比了KHM-CC算法和禁忌搜索KHM算法(KHM-TS)和变邻域搜索KHM算法(KHM-VNS)的性能。实验结果表明,KHM-CC算法在处理iris数据集小样本数据集时,其性能和KHM-VNS算法基本接近,而优于KHM-TS算法。但是在处理Bag of Words大样本数据集时,性能优于KHM-VNS和KHM-TS算法,其聚类计算耗时明显缩短,证实KHM-CC算法在高维度数据集的处理上更具优势。 陈改霞 王建平固定节点3D网格部署的水下传感器网络分簇路由算法 被引量:3 2017年 水下传感器网络是应用于水下通信的重要传感器网络技术。提出了基于固定节点3D网格部署的水下无线传感器网络分簇算法,设计了3D网格的编址和分簇方法,实现了基于地址分配的节点定位,构建了算法的能耗分析模型。采用MATLAB完成了算法的性能仿真,对比了DS-VBF、IAR和GEDAR 3个算法的平均数据传输延迟和网络生存时间(TTL)。实验结果表明,此算法的平均数据传输延迟较短,可明显提高UWSNS的生存时间。 王建平 左现刚 胡孟杰 陈伟关键词:声纳通信 分簇算法 网络生存时间