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(guó)家安全，還是國(guó)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(gè)研究熱點(diǎn)——聲源定位，在軍用和民用領(lǐng)域都具有極其重要的研究?jī)r(jià)值。本文主要研究設(shè)計(jì)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(jì)聲源的位置，并設(shè)計(jì)了用于采集聲音強(qiáng)度的傳感器節(jié)點(diǎn)。本文提出的聲源定位方法相對(duì)于基于時(shí)間差的定位方法不需要精確的時(shí)間同步，相對(duì)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(diǎn)采

2、集聲音能量信息便能快速準(zhǔn)確的估計(jì)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(duì)目前的多種聲源定位技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的比較，分析了聲音的傳播特點(diǎn)以及聲音的能量損耗模型，提出了VSPSA算法來估計(jì)目標(biāo)聲源的位置，在算法中引入了帶優(yōu)先級(jí)的孤島模型，采用了維諾圖區(qū)域劃分方法，在MATLAB仿真平臺(tái)下對(duì)本文提出的算法進(jìn)行了大量的仿真實(shí)驗(yàn)，并且與經(jīng)典的EM算法進(jìn)行了

3、比較分析，實(shí)驗(yàn)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(shí)可行的。
　　(2)本文設(shè)計(jì)了用于采集聲音強(qiáng)度的傳感器節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建了基于VSPSA算法的聲源定位系統(tǒng)。傳感器節(jié)點(diǎn)采用ATmega1128單片機(jī)作為主控制器來控制節(jié)點(diǎn)的不同功能模塊協(xié)調(diào)工作，使用CC1000射頻模塊來實(shí)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(jì)的聲源定位系統(tǒng)在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行了測(cè)試，對(duì)目標(biāo)聲源進(jìn)行了靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)跟蹤兩組實(shí)