面向无线传感结构健康监测的压缩感知方法研究

• 作者: 孙亚杰 季赛 黄丽萍
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 无线传感器网络 结构健康监测 压缩感知 损伤识别 稀疏表示 重构误差
• 年，卷（期）: 2013,（12）
• 所属期刊栏目: 无线传感器网络
• 页码范围: 1740-1746
• 页数: 7页
• 分类号: TP393|TP806
• 字数: 5678字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2013.12.023

摘要

无线传感器网络在结构健康监测方面有着广泛的应用，但由于该领域的传感器数量和种类众多，数据压缩对系统的高效运行起着关键作用。因此，提出了一种基于压缩感知的无线传感结构健康监测方法，对航空铝板的结构振动信号采用高斯随机矩阵将高维信号序列投影到低维空间，获得稀疏采样的线性测量值，实现信号的压缩采样。研究改进的正交匹配追踪算法来实现稀疏信号的重构。实验结果表明，与已有的无线传感结构健康监测相比，采用压缩采样的监测方法具有良好的抗噪性，并能获得较好的数据压缩效果，节省了网络的带宽和能量；通过信号的近似重构(重构误差在依0.13)，能实现航空铝板损伤准确识别(误差0.84 mm)。