基于压缩感知与矩阵补全技术的WSN数据收集算法

WSN无线链路不可靠，分组丢失现象普遍存在，且基于压缩感知（CS）数据收集算法对分组丢失十分敏感。首先，通过实验对分组丢失率和基于CS数据重构精度关系进行定量研究，提出极稀疏块观测矩阵，在降低每轮数据采集能耗的同时，也保持观测矩阵的近似低秩性质。其次，结合矩阵补全（MC）技术与CS 技术，提出基于极稀疏块观测矩阵的压缩感知数据收集算法，在一个采集周期内进行数据收集，利用 MC 技术恢复丢失数据，减少分组丢失对数据收集的影响；利用CS技术重构全网数据，减少数据收集量，降低节点在数据收集时所需能耗，延长网络寿命。仿真分析表明，所提算法在分组丢失率小于50%的情况下能够保证高精度重构全网数据，抵抗不可靠链路。