具有不完美确认机制的丢包链路上卡尔曼滤波的最优传输策略

本文提出了一种新颖的设计方法，用于智能传感器上的最优传输策略，以远程估计稳定线性随机动力系统的状态。传感器对过程进行测量，并使用本地卡尔曼滤波器形成状态估计。传感器通过丢包链路将量化信息传输到远程接收器。接收器通过本身也会丢包的错误反馈通信信道将数据包接收确认发送回传感器。该公式的关键新颖之处在于，智能传感器在每个离散时间点决定是传输其本地状态估计的量化版本还是其本地新息的量化版本。目标是最优设计传输策略，以最小化长期平均成本函数，该函数是接收器预期估计误差协方差与传输数据包所需能量的凸组合。最优传输策略是通过使用动态规划技术获得的。利用次模性的概念，证明了在具有完美数据包接收确认的标量系统情况下阈值策略的最优性。文中还讨论了次优解及其结构结果。数值结果展示了最优和次优传输策略的性能。