有限状态马尔可夫信道与有限反馈下能量收集无线传感器网络中的分布式检测
信号处理
2022-10-12 v1
摘要
我们考虑一个负责解决二元分布式检测的网络，该网络由 N 个传感器、一个融合中心 (FC) 以及从 FC 到传感器的反馈信道组成。每个传感器能够收集能量，并配备有限容量的电池以存储随机到达的能量。传感器处理其观测结果并通过正交衰落信道将其符号传输给 FC。FC 融合接收到的符号并做出全局二元决策。我们的目标是开发自适应的依赖信道的发射功率控制策略，使得在总发射功率约束下 FC 处基于 J 散度的检测度量最大化。将量化衰落信道、能量到达和电池动态建模为时齐有限状态马尔可夫链，并将网络寿命建模为几何随机变量，我们将功率控制优化问题表述为折扣无限视界受约束马尔可夫决策过程 (MDP) 问题，其中传感器的发射功率是电池状态、量化信道增益和到达能量的函数。我们利用随机动态规划和拉格朗日方法来寻找最优和次优的功率控制策略。我们证明，我们的次优策略以较低的计算复杂度提供了接近最优的性能，且不会给传感器带来信令开销。
引用
@article{arxiv.2210.04953,
title = {On Distributed Detection in EH-WSNs With Finite-State Markov Channel and Limited Feedback},
author = {Ghazaleh Ardeshiri and Azadeh Vosoughi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.04953},
year = {2022}
}