本篇論文考慮無線感測網路系統的多類別分類問題,其中包含偵測環境變化的本地感測器以及一組處理最終決策結果的融合中心。本地感測器將所接收的觀測值處理成本地決策值,並將決策結果經過無線通道傳送至融合中心,其傳輸的過程可能存在錯誤或是雜訊的干擾。參考的文獻中,分散式分類偵測使用錯誤更正碼的方法已被證實能提供好的錯誤容忍能力。因此這篇論文使用二維通道的編碼去延伸錯誤容忍分散式偵測分類系統。本論文並且延伸傳統二位元編碼的錯誤容忍分類法到使用多位元編碼方式。本論文則在考慮的架構下提供一個低複雜度的編碼法則。最後，本論文根據所建議的編碼法則去設計一系列的模擬範例去檢視本論文所建議的方法效能。

In this thesis, we consider the distributed classification problem in wireless sensor networks (WSNs). Sensor nodes in WSNs detect environmental variations and make their decisions individually, after which their decisions, possibly in the presence of faults, are transmitted to a fusion center. In literature, the distributed classification fusion using error correcting codes has been shown to have good sensor fault-tolerance capability. In this thesis, we extend the fault-tolerant classification system using error correcting code by using two-dimensional channel coding. We also extend the binary coding in literature to the M-ary code. This thesis then suggests a code construction method with low computational complexity. Based on the suggest code construction method, this thesis then conducts a series experiment to investigate the performance of the suggested method.

誌謝. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i
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圖目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . vii
表目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . viii
第一章 序論 1
1.1 無線感測網路和分散式偵測.. . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 研究動機. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 研究方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
第二章 使系統架構 5
2.1 系統模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1.1 錯誤容忍的分散式偵測 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 本地端決策法則. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3 錯誤容忍融合法則. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4 模擬退火演算法則. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
第三章 二維編碼偵測技術及多位元編碼 13
3.1 系統構造. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
3.2 最佳碼字矩陣設計. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2.1 降低搜尋最佳碼字矩陣可能候選數量證明. . . . . 16
3.3 碼字矩陣使用重覆碼以及漸近的效能分析. . . . . . 17
3.4 多位元編碼的設計. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........ . . . 19
第四章模擬結果 23
4.1 使用一維編碼系統. . . . .. . . .... . . . . . . . .. . . . . . . . . 23
4.2 使用二維編碼系統. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 26
4.3 多位元的編碼. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.3.1 多位元編碼使用四個感測器. . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.3.2 多位元編碼使用五個感測器. . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.4 多位元編碼的最佳碼字矩陣延伸至二維編碼系統 33
4.4.1 一維編碼系統中的多位元與二位元最佳碼字矩陣效能比較. . . . . ..................................................................... 33
4.4.2 二維編碼系統中的多位元與二位元最佳碼字矩陣效能比較. . . ..................................................................... . . 36
第五章結論 39

[1] B. Dasarathy, “Operationally efficient architectures for fusion of binary-decision
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