傳感器網(wǎng)絡(luò)SPSA聲源定位算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無論是在國家安全，還是國民經(jīng)濟(jì)方面均有著廣泛的應(yīng)用前景。作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個研究熱點——聲源定位，在軍用和民用領(lǐng)域都具有極其重要的研究價值。本文主要研究設(shè)計了基于聲音能量損耗模型的聲源定位系統(tǒng)，提出了VSPSA算法來估計聲源的位置，并設(shè)計了用于采集聲音強度的傳感器節(jié)點。本文提出的聲源定位方法相對于基于時間差的定位方法不需要精確的時間同步，相對于基于可控波束形成方法的目標(biāo)定位不需要高昂的成本，只需要通過適量的傳感器節(jié)點采

2、集聲音能量信息便能快速準(zhǔn)確的估計聲源的位置。
　　本文研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新之處在于：
　　(1)本文提出了基于VSPSA算法的聲源定位方法。首先對目前的多種聲源定位技術(shù)的優(yōu)缺點進(jìn)行了詳細(xì)的比較，分析了聲音的傳播特點以及聲音的能量損耗模型，提出了VSPSA算法來估計目標(biāo)聲源的位置，在算法中引入了帶優(yōu)先級的孤島模型，采用了維諾圖區(qū)域劃分方法，在MATLAB仿真平臺下對本文提出的算法進(jìn)行了大量的仿真實驗，并且與經(jīng)典的EM算法進(jìn)行了

3、比較分析，實驗結(jié)果表明本文所提出的VSPSA算法在解決聲源定位問題上是切實可行的。
　　(2)本文設(shè)計了用于采集聲音強度的傳感器節(jié)點，構(gòu)建了基于VSPSA算法的聲源定位系統(tǒng)。傳感器節(jié)點采用ATmega1128單片機作為主控制器來控制節(jié)點的不同功能模塊協(xié)調(diào)工作，使用CC1000射頻模塊來實現(xiàn)無線通信，使用CSMA/CA載波偵聽協(xié)議來分配信道。最后將本文設(shè)計的聲源定位系統(tǒng)在真實環(huán)境中進(jìn)行了測試，對目標(biāo)聲源進(jìn)行了靜態(tài)定位和動態(tài)跟蹤兩組實