1.一种移动无线传感器网络的压缩数据收集方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)利用传感器感知数据的时空相关性设计基于Treelet的稀疏表示基;
(2)设计稀疏随机测量矩阵;
(3)设计布朗树路由算法进行数据收集;
(4)根据所述的稀疏表示基、稀疏随机测量矩阵以及基于步骤(3)的布朗树路由在Sink节点进行压缩数据重构;
所述步骤(1)包括以下步骤:
0 T
(11)在树的最底层l=0,假设传感网中的感知数据可以表示为x=[x0,1,...,x0,p] ,其对应的Dirac基记为Ψ0=[ψ0,1,ψ0,2,...,ψ0,p],其中Ψ0是一个p×p的单位阵;
0 0
(12)计算样本方差∑和相似矩阵M;
0
(13)根据相似矩阵M 查找最相似的和变量,假设 其中ζ∈{1,
2,...,p},l∈{1,2,...,L},L为树的最大层数;
(14)计算参数α,β的Jacobi矩阵:l T l‑1
其中 且 而∑=J ∑ J;
l T l‑1 l
(15)不断更新基底Ψl=Ψl‑1J和感知数据x=Jx ,从而不断更新相似矩阵M的值;
(16)多分辨率算法:假设 其中索引α和β分别为第一主成分和第二主成分;定义第l层的和变量以及差分变量分别为 和 基矩阵Ψl的尺度函数和细节函数分别为φl和ψl,将和变量集合中的差分变量删除后,得到一个新的集合记为ζ=ζ\{β};第l层的正交Treelet分解为 其中生成的新的尺度向量集合 则为向量φl与上层的尺度函数{φl‑1,j}j≠α,β的级联,新生成的和变量 则是原始数据在这些向量上的投影;
所述步骤(2)所述的稀疏随机测量矩阵Φ为:其中,Φi,j为测量矩阵的第i行,j列元素,Bri是布朗树中第i个进行数据传输的节点。
2.根据权利要求1所述的一种移动无线传感器网络的压缩数据收集方法,其特征在于,所述步骤(3)包括以下步骤:2
(31)初始化,在被监测区域a内,随机部署n(N=10n)个传感器节点,其中被监测区域总的传感器节点个数为N;
(32)n个传感器节点在监测区域内随机游走,当某个传感器节点随机游动到其它节点附近时就停止移动,直到所有n个传感器节点全部停止移动为止,自此这些传感器节点便形成了一棵子布朗树;
(33)随机生成n个传感器节点,重复步骤(32)的过程,直至被监测区域内N个传感器节点全部成为布朗树的一部分为止。
3.根据权利要求1所述的一种移动无线传感器网络的压缩数据收集方法,其特征在于,步骤(4)所述的Sink节点位于被监测区域中心位置。