本論文研究在偵測系統中信號的取樣議題,首先我們以升餘弦信號為例,探討如何設計傳送信號的波形以達到較佳的系統效能,再者我們討論在分散式偵測系統中的信號取樣問題,其中比較分散式偵測系統與單一感測器之間性能的差異,另外,在無線感測網路中,叢集式無線感測網路是一種為了延長無線感測網路整體生命周期所提出的架構,我們提出了一個利用叢集頭對接收信號降維的方法來設計信號的最佳取樣時序與降維所需的最佳線性組合係數,經由模擬與數學驗證得知此方法所造成的效能損失相當微小,在強制不同感測器取樣時間點相同時更不會有效能的損失,故此方法可以在不影響系統效能下達到節省能量的目的。

This work considers the sampling design for detection problems.Firstly,we focus on studying the effect of signal shape on sampling design for Gaussian detection problem.We then investigate the sampling design for distributed detection problems and compare the performance with the single sensor context. We also propose a sampling design scheme for the cluster-based wireless sensor networks.The cluster head employs a linear combination fusion to reduce the dimension of the sampled observation.Mathematical verification and simulation result show that the performance loss caused by the dimensionality reduction is exceedingly small as compared with the benchmark scheme,which is the sampling scheme without dimensionality reduction.In particular,there is no performance loss when the identical sampling points are employed at all sensor nodes.

誌謝. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i
摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii
Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv
圖目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
表目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii
第一章序論1
1.1 無線感測器網路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 研究動機. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 論文架構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
第二章理論基礎3
2.1 高斯偵測問題. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2 最佳偵測器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.3 在分散式偵測系統下的高斯偵測問題. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.4 Ali-Silvay Distance Measures (ASDM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
第三章偵測系統之信號取樣與信號波形設計10
3.1 信號取樣之設計. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.2 疊代演算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.3 升餘弦濾波器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4 數值模擬分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.4.1 模擬實例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.4.2 模擬結果討論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
第四章分散式偵測系統之信號取樣議題20
4.1 分散式偵測系統之信號取樣設計. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.2 分散式偵測系統之降維信號取樣設計. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.3 修改過後的疊代演算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.4 數值模擬分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.4.1 模擬實例(一) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.4.2 模擬結果討論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.4.3 模擬實例(二) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.4.4 模擬結果討論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.4.5 模擬實例(三) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.4.6 模擬結果討論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
第五章結論45

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