无线传感器网络下的并行粒子滤波目标跟踪算法

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无线传感器网络下的并行粒子滤波目标跟踪算法

屈剑锋, 柴毅, 郭茂耘

文章导航 > 电子科技大学学报 > 2011 > 40(2): 231-236

屈剑锋, 柴毅, 郭茂耘. 无线传感器网络下的并行粒子滤波目标跟踪算法[J]. 电子科技大学学报, 2011, 40(2): 231-236. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.02.015

引用本文:

屈剑锋, 柴毅, 郭茂耘. 无线传感器网络下的并行粒子滤波目标跟踪算法[J]. 电子科技大学学报, 2011, 40(2): 231-236. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.02.015

QU Jian-feng, CHAI Yi, GUO Mao-yun. Target Tracking Algorithm Based on Parallel Particle Filtering in Wireless Sensor Networks[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2011, 40(2): 231-236. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.02.015

Citation:

QU Jian-feng, CHAI Yi, GUO Mao-yun. Target Tracking Algorithm Based on Parallel Particle Filtering in Wireless Sensor Networks[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2011, 40(2): 231-236. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.02.015

无线传感器网络下的并行粒子滤波目标跟踪算法

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.02.015

1.
重庆大学自动化学院重庆沙坪坝区 400030;
2.
重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆沙坪坝区 400030

基金项目:

重庆市科委自然科学基金(2010BB2076)

作者简介:
屈剑锋(1976-),男,博士生,主要从事无线传感器网络、信息处理方面的研究.

中图分类号: TP273

Target Tracking Algorithm Based on Parallel Particle Filtering in Wireless Sensor Networks

1.
College of Automation,Chongqing University Shapingba Chongqing 400030;
2.
State Key Laboratory of Power Transmission Equipment and System Security and New Technology,Chongqing University Shapingba Chongqing 400030

摘要: 针对无线传感器网络环境下目标跟踪问题，提出一种基于分布式并行粒子滤波的目标跟踪方法。在建立了网络动态分簇模型和目标运动模型的基础上，将并行粒子滤波算法应用于动态目标进行跟踪。算法通过多个感知节点并行的运行局部粒子滤波器，得到每个节点对目标状态的估计，动态成簇的簇头节点对簇内每个节点的信息进行融合，形成动态目标的状态估计，提高了目标跟踪的精度。同时通过动态簇头之间的目标状态信息的交换，实现了运动目标的动态连续跟踪。仿真结果表明，算法实现了运动目标协作跟踪，与集中式结构目标跟踪相比，跟踪精度提高了30%。
- 信息融合 /
- 粒子滤波 /
- 目标跟踪 /
- 无线传感器网络
Abstract: Focusing on the problem of target tracking in the wireless sensors networks, a parallel collaborative tracking algorithm based on particle filter is proposed. This algorithm is applied to the target tracking based on wireless sensor network dynamic clustering model and target motion model. The tracking accuracy is improved by using the parallel particles filters collaboratively with multi-sensors nodes. The optimal target tracking is implemented by using the information fusion and exchanging target states between the dynamic clusters heads. The simulation results show the target tracking problem in the wireless sensor networks can be solved better by the proposed algorithm, the precision of tracking is increased by about 30% compared with the traditional particle filtering algorithms.
- information fusion /
- particle filter /
- target tracking /
- wireless sensor networks

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无线传感器网络下的并行粒子滤波目标跟踪算法

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.02.015

1. 重庆大学自动化学院重庆沙坪坝区 400030;

2. 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆沙坪坝区 400030

基金项目:

重庆市科委自然科学基金(2010BB2076)

作者简介:
屈剑锋(1976-),男,博士生,主要从事无线传感器网络、信息处理方面的研究.

收稿日期: 2009-09-25
修回日期: 2010-01-18
刊出日期: 2011-04-15

中图分类号: TP273

关键词:

摘要: 针对无线传感器网络环境下目标跟踪问题，提出一种基于分布式并行粒子滤波的目标跟踪方法。在建立了网络动态分簇模型和目标运动模型的基础上，将并行粒子滤波算法应用于动态目标进行跟踪。算法通过多个感知节点并行的运行局部粒子滤波器，得到每个节点对目标状态的估计，动态成簇的簇头节点对簇内每个节点的信息进行融合，形成动态目标的状态估计，提高了目标跟踪的精度。同时通过动态簇头之间的目标状态信息的交换，实现了运动目标的动态连续跟踪。仿真结果表明，算法实现了运动目标协作跟踪，与集中式结构目标跟踪相比，跟踪精度提高了30%。

English Abstract

屈剑锋, 柴毅, 郭茂耘. 无线传感器网络下的并行粒子滤波目标跟踪算法[J]. 电子科技大学学报, 2011, 40(2): 231-236. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.02.015

引用本文:

屈剑锋, 柴毅, 郭茂耘. 无线传感器网络下的并行粒子滤波目标跟踪算法[J]. 电子科技大学学报, 2011, 40(2): 231-236. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.02.015

QU Jian-feng, CHAI Yi, GUO Mao-yun. Target Tracking Algorithm Based on Parallel Particle Filtering in Wireless Sensor Networks[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2011, 40(2): 231-236. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.02.015

Citation:

QU Jian-feng, CHAI Yi, GUO Mao-yun. Target Tracking Algorithm Based on Parallel Particle Filtering in Wireless Sensor Networks[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2011, 40(2): 231-236. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.02.015

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