近年来，现代微机电系统[1]（Micro-Electro-MechanicalSystem），低功耗嵌入式技术以及传感器和无线通信技术的飞速发展，使得传感器网络引起了大量学者的关注。传感器网络是由一组分布在特定监控区域的具备探测能力、计算能力、存储能力和通信能力的设备即微小的传感器节点，通过某种特定的网络协议组建起来的一个多跳网络[2]。这些传感器节点能够单独的对目标状态进行估计，采集、存储以及交换目标的数据信息，甚至能够对所获取的数据进行浅层次的整合。传感器网络技术作为一种全新的信息获取和处理技术，正是由于其强大的信息感知和信息交互能力，极大地拓展了人类对客观物理世界的感知能力，促进了人与自然的交互，让人们能够迅速而又精确的熟悉周边环境[3][4]。

1.1 研究背景及意义

利用传感器网络进行状态估计是一项基本而且意义重大的课题，它的应用非常广泛。例如交通监控、灾害救援以及对多目标的协同控制等等。基于传感器网络状态估计的实现是通过对测量区域进行传感器节点的随机散布，即节点与节点之间是自组织的。正是得益于这种灵活机动的组网方式和传感器本身低廉的价格，传感器网络的应用领域不仅涵盖了军事、农业、交通，还包括了医疗和家庭监护等。过去的数十年里见证了地理上分布在一些特定区域由大量的传感器节点组成的传感器网络迅速的成长。传感器网络受到各种领域大量的应用,从信息采集，环境监测，工业自动化到智能楼宇[5][6][7][8][9][10]等等。目前，传感器网络已成为信息领域的热点研究项目，被世界公认为是继互联网之后的第二大网络。其应用与发展会对社会的进步与发展起到巨大的推动作用，因而被称为对世界影响最大的全球未来三大高科技产业之一。

作为一类全新的用来传递和整合信息的平台，传感器网络优秀的部署便携性，系统鲁棒性以及信息源感知多样性为其赢得了广泛的关注与应用研究，并且在信号处理，工程控制，故障检测等领域当中扮演着相当重要的角色。近年来，研究学者们多从网络拓扑控制、网络协议、信息融合、无线通信技术以及网络安全等方面对无线传感器网络进行研究。其中，利用传感器节点在目标区域测量收集到的信息测量值进行分布式滤波，从而对被监测目标的状态进行准确估计，是传感器网络信息融合理论的核心技术，同时亦是无线传感器网络研究中的关键课题之一。

但由于传感器节点的自身限制，在设计传感器状态估计策略的时候应该注意以下问题：第一点是减少传感器节点在工作过程中的能量损耗；第二点是保证传感器网络对目标系统状态估计的精确度。因此开展基于传感器网络的目标状态估计问题研究具有重要的理论意义和工程应用背景。

1.2 传感器网络概述

传感器网络综合了嵌入式计算技术、传感器技术、分布式信息处理技术、现代网络及通信技术等。它能够通过协调各类集成化的微型传感器从而实时地感知、监测和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过特定的通信方式来传输发送，并以自组多跳的网络方式发送到用户终端，从而实现物理世界、计算世界以及人类社会三元世界的连通[11]。

目前，随着科学技术的进步和人类需求的扩大，传感器网络已经进入了一个飞速发展的时代。以往的一些传统网络，如国家电力调度网，航空管制的雷达网等都需要使用专门的计算机和特定的通信协议，这就导致了使用这些网络需要花费的高昂的成本。而传感器网络，它所需要花费的成本相比较而言要小的多，因此也受到越来越多研究者的关注与使用者的青睐。由于传感器网络几乎涵盖了所有的领域如人工智能、信号处理、资源优化以及各种软硬件技术等等，在低廉的成本和广泛的应用领域双重优势下，传感器网络的研究必将成为今后相当长一段时间的热门话题。