存在传输误差情况下用于分布式估计的 LMS 自适应网络的公式化与稳态分析
系统与控制
2013-10-29 v1 网络与互联网体系结构
摘要
本文提出了在节点间数据传输不可靠导致存在误差的情况下，基于扩散协作方案的分布式估计算法的公式化与稳态分析。特别地，我们强调了传输误差对最小均方（LMS）自适应网络的影响。我们推导了稳态均方偏差（MSD）的闭式表达式，这有助于评估不完备信息流对扩散 LMS 算法在稳态误差方面行为的影响。随后通过蒙特卡洛模拟验证了该模型。结果表明，局部和全局 MSD 曲线不一定是误差概率的单调递增函数。我们还评估了确保扩散 LMS 策略在存在传输误差时具有均值和均方稳定性的充分条件。此外，还研究了网络规模和回归量大小的可扩展性、空间相关观测值以及噪声方差分布的影响等问题。虽然所提出的理论框架具有通用性，不局限于信息扩散过程中的特定误差源，但出于实际原因，我们还额外研究了一种在介质访问控制（MAC）层发生误差的特定场景。我们建立了一个模型，根据网络拓扑和系统参数，量化采用退避过程访问信道的一组节点的 MAC 层传输误差。为克服数据交换不可靠的问题，我们提出了一种增强的组合规则，可利用传输误差特性的知识来部署，以提高扩散估计算法的性能。
引用
@article{arxiv.1310.7368,
title = {Formulation and Steady-state Analysis of LMS Adaptive Networks for Distributed Estimation in the Presence of Transmission Errors},
author = {Saeed Ghazanfari-Rad and Fabrice Labeau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.7368},
year = {2013}
}
备注
28 pages, 10 figures, submitted for publication