面向模拟与数字转发系统场重建的能量收集传感器优化随机部署
信息论
2015-10-28 v1 math.IT
摘要
本工作研究了用于空间相关高斯随机场的感知与重建的大规模能量收集传感器部署。传感器仅由从环境收集的能量供电，并依据空间非均匀泊松点过程随机部署，其密度取决于不同位置的能量到达统计。随机部署适用于需要在广阔和/或恶劣区域内部署的应用。在观测周期内，每个传感器获取随机场的局部样本，并在有足够传输能量时将数据报告给最近的数据收集节点。随后，随机场的实现基于报告的传感器测量值在融合中心重建。出于场重建目的，传感器一方面应更分散于场中以获取信息量更大的样本，另一方面应更集中于能量到达率高或朝向最近数据收集节点信道增益大的位置。这一权衡被用于模拟与数字转发系统中随机传感器部署的优化。更具体地，给定不同位置的能量到达统计以及对传感器平均数量的约束，通过最小化平均均方重建误差的上界，确定了两种情况下的空间相关传感器密度与传感器的能量感知传输策略。所提方案的有效性通过数值模拟得到验证。
引用
@article{arxiv.1505.04909,
title = {Optimized Random Deployment of Energy Harvesting Sensors for Field Reconstruction in Analog and Digital Forwarding Systems},
author = {Teng-Cheng Hsu and Y. -W. Peter Hong and Tsang-Yi Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.04909},
year = {2015}
}