一種基于Voronoi的分布式傳感網(wǎng)聲源定位方法.pdf

1、隨著無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)的日益發(fā)展，大量傳統(tǒng)應(yīng)用獲得了與無(wú)線傳感網(wǎng)整合的契機(jī)，其中聲源定位技術(shù)的發(fā)展最具代表性?；趥鹘y(tǒng)的TOA，TDOA，AOA，RSSI等聲源定位方案，衍生出了一系列新型定位方案，尤其是基于非測(cè)距信息的聲源定位方案在最近幾年取得了跨越式的發(fā)展。
　　研究已有的聲源定位方案，發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域主要面臨以下幾個(gè)問題:(1)基于TOA和TDOA的定位方案大多對(duì)時(shí)間同步有較為苛刻的要求，而在大型無(wú)線傳感網(wǎng)中難以實(shí)現(xiàn)高精度的全局時(shí)間同

2、步;(2)傳感網(wǎng)中，集中式聲源定位方案對(duì)信息的集中處理需要較高的通信代價(jià)，這對(duì)能量受限的傳感器節(jié)點(diǎn)提出了巨大的挑戰(zhàn);(3)針對(duì)特定應(yīng)用場(chǎng)景制定的聲源定位方案很難擁有平臺(tái)移植性和擴(kuò)展性，復(fù)雜的外在環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的可用性和可靠性提出了非常大的挑戰(zhàn)。本文提出了一種基于Voronoi的分布式傳感網(wǎng)聲源定位方案:DiVA(Distributed Voronoi-based Acoustic Source Localization)。DiVA將Voro

3、noi圖對(duì)空間的覆蓋切割與TDOA定位技術(shù)相結(jié)合，首先基于非測(cè)距的空間分割獲得一塊較小的可疑區(qū)域，隨后在可疑區(qū)域中應(yīng)用TDOA位置估算方法實(shí)現(xiàn)精確目標(biāo)定位。
　　通過仿真和實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文提出的DiVA方案能夠取得很好的定位效果。與傳統(tǒng)的TOA、TDOA及DSL系列定位方案相比，其定位更為精準(zhǔn)，同時(shí)具備更好的系統(tǒng)魯棒性和穩(wěn)定性;在開放的室內(nèi)理想環(huán)境中，其定位誤差能達(dá)到厘米級(jí)。在更為復(fù)雜的室外自然環(huán)境中系統(tǒng)也能穩(wěn)定運(yùn)行，充分展示了