适用于无线传感器网络的层次化分布式压缩感知

来源：电子与信息学报杂志2017年第3期北京时间：

作者：程银波, 司菁菁, 候肖兰

摘要：分布式压缩感知(Distributed Compressed Sensing, DCS)是在无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)中减少数据传输量、降低能量消耗的有效手段。该文面向分簇WSN，提出层次化分布式压缩感知(Hierarchical Distributed Compressed Sensing, HDCS)。在利用簇内DCS消除簇内时间、空间冗余的基础上，利用簇间DCS消除簇间空间冗余，减少簇头的数据发送量。针对分簇WSN采集信号的结构化稀疏特性，建立块稀疏簇内联合稀疏模型与块稀疏簇间联合稀疏模型，提出HDCS观测方案与层次化联合重构算法。仿真结果表明，与普通DCS相比，HDCS在保证重建信号质量的同时，能够有效减轻簇头的通信负担，并显著降低Sink上的信号重构时间。

关键词：无线传感器网络, 分布式压缩感知, 层次化分布式压缩感知, 分簇

基金资助：国家自然科学基金(61471313, 61303128)，河北省自然科学基金(F2014203183)，燕山大学青年教师自主研究计划课题(13LGB015)，秦皇岛市科学技术研究与发展计划(201602A031)