کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4977700 1451934 2017 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Data-driven sensors clustering and filtering for communication efficient field reconstruction
ترجمه فارسی عنوان
خوشه بندی و فیلتر کردن سنسورهای اطلاعاتی برای بازسازی میدان کارایی ارتباطی
ترجمه چکیده
یک طرح کارآمد ارتباط جدید برای بازسازی یک میدان حساس به وسیله سنسورهای پراکنده مکانی پیشنهاد شده است. این میدان از طریق منابع متعدد تشکیل شده است، در حالی که یک مرکز فیوژن اندازه گیری های حسگر را جمع آوری می کند. هدف این است که فیلد را در مرکز همجوشی بازسازی کنید و تنها با استفاده از اندازه گیری تعداد کمی از سنسورها استفاده شود. چارچوب مستلزم یادگیری ساختار همبستگی میدان با تعیین خوشه ای از سنسورهای همبسته با مشاهده مجموعه ای از منابع است. ترکیب فیلتر فیلترینگ متحرک همراه با تجزیه و تحلیل مولفه اصلی در داده های سنسور داده ها، تعدادی از منابع را می توان تعیین کرد، در حالیکه هارمونیک یک همبستگی کانونی درست شده برای تعیین خوشه های متقابل مختلف استفاده می شود. یک نوآوری تکراری نوین از همبستگی قاعده حل شده با تجزیه و تحلیل مولفه اصلی طراحی شده است که به درستی خوشه های همبسته را تعیین می کند به گونه ای که تعداد داده های آموزشی به بی نهایت می رسد. از هر خوشه فقط یک سنسور سر داده اطلاعات را به مرکز تلفات انتقال می دهد، در حالی که اندازه گیری سنسورهای باقیمانده با استفاده از فیلترهای خطی مناسب انجام می شود که الگوی همبستگی درون خوشه را از طریق مقادیر کمتر میانگین به دست می آورند. رویکرد جدید به طور قابل ملاحظه ای هزینه ارتباطات را کاهش می دهد. آزمایش های عددی گسترده نشان دهنده اثربخشی طرح پیشنهادی در بازیابی زمینه است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر پردازش سیگنال
چکیده انگلیسی
A novel communication efficient scheme for reconstructing a field sensed by spatially scattered sensors is proposed. The field is formed by multiple sources, while a fusion center gathers the sensor measurements. The goal is to reconstruct the field at the fusion center using only the measurements of a small number of sensors. The framework entails learning the correlation structure of the field by determining clusters of correlated sensors observing the same set of sources. Combining moving-average filtering along with principal component analysis applied in the sensor data covariance the number of sources can be determined, while norm-one regularized canonical correlations are utilized to determine the different correlated clusters. A novel iterative interplay of regularized canonical correlations with principal component analysis is designed that determines correctly the correlated clusters as the number of training data goes to infinity. From each cluster only a head sensor transmits data to the fusion center, while the measurements of the remaining sensors are reconstructed using proper linear filters that learn the correlation pattern within a cluster via normalized least mean squares. The novel approach substantially reduces the communication cost. Extensive numerical tests demonstrate the effectiveness of the proposed scheme in field recovery.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Signal Processing - Volume 133, April 2017, Pages 156-168
نویسندگان
, , ,