本發明屬于信息融合領域，具體公開了一種傳感網容量型融合方法，方法包括：初始化融合系統，計算融合系統中斷概率，計算使融合系統中斷容量存在的單鏈路連通概率取值范圍，計算中斷概率數組和推算出融合系統中斷容量。本方法能夠為傳感網信息融合提供融合方法指導，使得在考慮鏈路連通特性前提下的網絡化信息融合問題更易于解析。

技術領域

本發明屬于信息融合領域，涉及一種傳感網容量型融合方法。

背景技術

傳統的信息融合理論中對信號的處理包含集中式和分布式兩種，第一種集中式信號處理(Centraliazed Signal Processing,CSP)，所有傳感器的觀測值或消息均傳輸到中心處理器，中心處理器基于傳統的統計技術進行目標檢測判決或信息處理，這種情況下僅有中心處理器作出統一處理，在傳感器端不作局部判決和處理，理論上，集中式融合系統可獲得最優性能。但這需要極大的帶寬。第二種是分布式信號處理(Distributed SignalProcessing,DSP)，即由各個傳感器實現數據的預處理以此得到局部判決并將此判決結果發送到融合中心，從而產生一個最終的全局決策。分布式信號處理系統的好處是減少通信帶寬需求，提升可靠性和減少成本。

我們在傳感網絡信息融合研究中發現，可以從信道容量的角度對各條鏈路傳輸的信息進行集中式融合處理，但現有文獻仍是基于復雜的概率分布公式，對集中式融合系統的規模有限制，同時網絡中各鏈路的連通概率對傳感網絡的檢測性能的影響也沒有得到很好的體現。基于此，本發明提出的容量型融合方法(Capacity Fusion Rule,C-FR)對研究傳感網的集中式信息融合問題具有很好的指導意義。

發明內容

發明目的：本發明旨在提供一種傳感網信息融合方法，能夠基于傳感網鏈路連通概率和信道容量，以較為簡潔直觀的方式對融合系統進行集中式信息融合，從融合系統的中斷概率和中斷容量上可以評價融合系統的融合性能。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明的技術方案為：

一種傳感網容量型融合方法，用于傳感網信息融合系統，所述融合系統包括目標節點、融合中心和若干檢測傳感器節點，每個檢測傳感器檢測目標均使用獨立同分布的信道，所述方法包括以下步驟：

(1)初始化融合系統參數，包括待融合的檢測傳感器數目N，統一的單鏈路連通概率p，統一的單鏈路信道容量C₀，系統最大信號傳輸速率R以及系統允許的中斷概率ε；

(2)基于檢測傳感器數目N，單鏈路連通概率p，單鏈路信道容量C₀和系統最大信號傳輸速率R計算融合系統中斷概率P_out(R)；

(3)根據中斷概率P_out(R)和給定中斷概率ε求解使系統中斷容量存在的單鏈路連通概率的取值范圍p₀；

(4)如果p∈p₀，則轉向步驟(5)，否則結束；

(5)計算中斷概率數組Q:＝[Q₁,…,Q_i,…,Q_N]，其中

(6)從中斷概率數組中找出滿足小于中斷概率ε的最大元素值的序號，計算得到融合系統的中斷容量C_out。

進一步地，所述步驟(2)中，中斷概率P_out(R)的表達式為：

或為

其中表示向下取整，為N個數中取l個數的組合。

進一步地，所述步驟(3)中滿足條件的單鏈路連通概率的取值范圍p₀為