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《無線體域網環(huán)境中信源處理及傳輸方法的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterRESEARCHONSOURCEPROCESSINGANDTRANSMISSIONMETHODINWBANAuthor:LiSiyiSpecialty:CommunicationandInformationEngineeringAdvisor:QianLiangSchoolofElectronicsandElectricEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaDecemb
2、er,2009II無線體域網絡環(huán)境中信源處理及傳輸方法研究摘要將無線傳感器置于身體各個部位用于監(jiān)測人體身體狀況的無線體域網(WirelessBodyAreaNetwork,WBAN)在我們的日常生活、醫(yī)療、娛樂等領域已有很重要的應用。在無線體域網環(huán)境中,人體作為各種傳感器節(jié)點的承載體影響著整個網絡中的信道特性,使得環(huán)境中的信道具有快速時變的特性。為了保證較好的傳輸質量,本文從信源信號的壓縮與基于運動狀態(tài)及信道估計的信源處理兩方面進行研究,提出一種適合在無線體域網環(huán)境中傳輸信號的方案。本文首先分析了無線體域網環(huán)境中的信道特性,此環(huán)境中的信道是功率受限能量受限的時變信道。同時又分析
3、了傳統(tǒng)信源壓縮的方法與特點,并指出其不適合無線體域網環(huán)境的缺點。接下來提出一種基于無線體域網環(huán)境的信源信號壓縮方法。由于此環(huán)境中信道質量可能會發(fā)生變化,因此在考慮信源壓縮的同時還要充分地考慮到信道環(huán)境的變化。此方法對進行過預處理的信源信號采用曲線擬合,以得到擬合參數,并利用這些參數建立碼本。根據信道的變化調整傳輸碼本參數,使之能夠適應時變的無線信道。最后基于PCA方法對被監(jiān)測者的運動狀態(tài)進行分析,對信源信號傳V輸進行改進。首先將信道產生誤碼的過程看作是一個Markov過程,通過信道的時變特性與對信道估計的估計結果來修正Markov過程,并利用對信道的估計結果來調整對信源的傳輸。
4、利用信道估計結果,可以提高信源信號的檢測與傳輸能力,提高信道的信道利用率,來適應能量受限的無線體域網,并在系統(tǒng)數據傳輸的時變自適應能力等關鍵指標上均有明顯提高。關鍵詞:無線體域網,Markov過程,信源壓縮,曲線擬合,信道估計VIRESEARCHONSOURCEPROCESSINGANDTRANSISSIONMETHODINWBANABSTRACTWBAN(WirelessBodyAreaNetwork)isakindofwirelessnetworkwhichputswirelesssensorsonhumanbodytomonitorthephysicalcondition
5、andithasanimportantapplicationinourdailylife,medicalcareandentertainmentfield.InWBAN,humanbodywhichisconsideredasthecarrierofallkindsofsensornodeswillinfluencethechannelcharacteristic,andthismakesthechanneltimevarying.Inordertoensurethetransmissionquality,thispapercarriedoutsomeresearchonthe
6、compressionofsourceinformationandinformationprocessingbasedontheestimationofthemovementactivityandchannel,andproposedatransmissionschemeadaptedtoWBAN.Firstly,thispaperanalyzedthechannelcharacteristicinWBANandfoundthatthischannelwasenergylimitedandtimevarying.Afterthis,wealsodiscussedthetradi
7、tionalcompressionmethodoftheinformationsourceandpointedouttheshortcomings.ThispaperproposedacompressionmethodbasedonWBANwhichcanadapttothistimevaryingchannel.WeshouldconsiderthetimevaryingoftheVIIchannelwhenmakingthesourcecompressionbecauseofthecha