摘要计算和通信的发展和进步已经极大地推动了传感器网络的研究，并且已经将其推动到比较接近原始预想的境界。本文针对传感器网络的目标跟踪进行了研究。说明了量测传感器网络以及卡尔曼滤波算法的数据融合研究现状，并利用MATLAB进行仿真研究。在目标跟踪仿真过程中，本文给出了距离量测、目标定位的算法。卡尔曼滤波器适用于不具备大量数据存储能力的系统中，应用领域包括目标跟踪。卡尔曼滤波器对n个传感器的测量数据进行融合后，既可以获得系统的当前状态估计，又可以预报系统的未来状态。根据卡尔曼滤波原理，本文对定位目标进行状态估计，并且与真实值对比，从而研究滤波算法的准确性。61475

毕业论文关键词：传感器网络   目标跟踪   卡尔曼滤波   MATLAB

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title  The Simulation of Target Tracking in Sensor Networks With only Distance Measurements

Abstract

The development of computers and communications has greatly promoted the research of sensor networks and is getting close to the original thought.The main contributions of this thesis are target tracking in WSNs.This thesis reports the situation of WSNs with only distance measurements and Kalman filtering algorithm of data fusion research .In the process of target tracking simulation, this paper gives the distance measurement, target positioning algorithm .Kalman filter is suitable for systems which can not store large amounts of data.And it is useful in target tracking.After the fusion of the data of n sensors with KF, both the current state and the future state of the system can be acquired.According to the principle of KF, in this paper,the state of targets is estimated and compared with the real value.Thus,we can research how to improve the accuracy of KF algorithm.

Keywords    Sensor networks , Target tracking , KF , MATLAB  

目 次

1  绪论 5

1.1  传感器网络简介 5

1.2  传感器网络国内外研究现状 6

1.3  数据融合研究现状 11

1.4  论文的工作 13

2  卡尔曼滤波 14

2.1  卡尔曼滤波简介 14

2.2  标准卡尔曼滤波原理 14

2.3  标准Kalman滤波器 16

2.4  卡尔曼增益与状态误差相关矩阵 23

2.5  本章小结 27

3  传感器网络下基于距离量测的定位算法 28

3.1  测距方法 28

3.2  多边定位 29

3.3  本章小结 29

4  数据仿真 30

4.1  设计传感器网络环境 30

4.2  仿真量测 30

4.3  目标定位 31

4.4  状态估计与滤波算法 32

4.5  仿真成果 33

结  论 37

致  谢 39

参考文献 40

1  绪论

1.1  传感器网络简介