当前位置:主页 > 科技论文 > 网络通信论文 >

逆向捕获时间差的Voronoi声源定位机制

发布时间:2018-06-18 22:16

  本文选题:无线传感器网络 + 声源定位 ; 参考:《合肥工业大学》2014年硕士论文


【摘要】:近年来,无线传感器网络逐渐在国民经济的各个领域得到了越来越广泛的应用,为人们的生产生活提供了诸多便利。其中,声源定位是无线传感器网络的热点应用之一,其在现代军事和民用安防中具有十分重要的应用价值。由于无线传感器网络的能量受限性以及待定位声源的动态性,设计一种能量有效的、快速准确的声源定位协议和算法是关键。本文对这一问题进行研究,提出了一种能量有效的声源定位机制并用仿真实验和实际测试证明了该机制的有效性。本文研究的主要内容及主要创新之处在于:(1)本文研究了无线传感器网络在声源定位中的应用问题并提出了一种改进的声源精确定位协议和位置求解算法。本文提出一种逆向捕获时间差的声源定位协议,该协议可以使传感器网络在大部分时间里处于射频休眠状态,因此具有显著的节能效果;在利用时间差数据求解声源位置时,引入Voronoi图理论对搜索空间进行裁剪,以提高算法搜索求解的效率和成功率。在Matlab平台上的仿真实验结果证明,相比于传统TDOA方法,本文提出的逆向捕获时间差的Voronoi声源定位机制具有较好的综合性能。(2)本文设计了一个声源定位系统并将其部署在停车场以验证本文方法的性能。声源定位中的节点采用ATmega128L为主处理芯片并带有声音信号检测模块和射频收发模块。节点采用CSMA/CA通信协议将数据汇聚至基站,后者完成声源位置解算并控制停车场的监控云台有针对性的监测。实际应用测试表明,本文设计的声源定位机制可以快速有效完成声源定位,同时大幅度延长网络的生存时间。
[Abstract]:In recent years, wireless sensor networks (WSN) have been increasingly widely used in various fields of the national economy, providing a lot of convenience for people's production and life. Among them, acoustic source location is one of the hot applications in wireless sensor networks, and it has very important application value in modern military and civil security. Due to the energy limitation of wireless sensor networks and the dynamic nature of the sound sources to be located, it is crucial to design an energy-efficient, fast and accurate acoustic source localization protocol and algorithm. In this paper, an energy-efficient sound source localization mechanism is proposed, and the effectiveness of the mechanism is proved by simulation and practical tests. This paper studies the application of wireless sensor networks in sound source location and proposes an improved sound source location protocol and location algorithm. In this paper, a sound source location protocol with time difference in reverse capture is proposed. The protocol can make sensor networks sleep in RF state for most of the time, so it has remarkable energy saving effect, and when the time difference data is used to solve the sound source location, the proposed protocol can be used to solve the problem of acoustic source location. The theory of Voronoi diagram is introduced to cut the search space to improve the efficiency and success rate of the algorithm. The simulation results on Matlab platform show that, compared with the traditional TDOA method, The Voronoi sound source location mechanism proposed in this paper has good comprehensive performance. (2) this paper designs a sound source location system and deploys it in the parking lot to verify the performance of the proposed method. ATmega128L is used as the main processing chip in sound source location with sound signal detection module and RF transceiver module. The node uses CSMA / CA protocol to aggregate the data to the base station, the latter completes the calculation of the sound source position and controls the monitoring and monitoring of the parking lot. The practical application shows that the sound source location mechanism designed in this paper can quickly and effectively complete the sound source location, and at the same time prolong the survival time of the network by a large margin.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP212.9;TN929.5

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李彦翔;刘庆华;;高斯条件下基于粒子滤波的声源定位[J];电声技术;2009年10期

2 杨杰;张明路;;一种改进的声源目标成型波定位方法的研究[J];河北工业大学学报;2009年05期

3 袁余民;廖海龙;;可移动声源定位系统的研究与实现[J];信息系统工程;2010年01期

4 赵立业;李宏生;;噪声与共振环境下的数字助听器鲁棒声源定位法(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics;2010年02期

5 李彦翔;刘庆华;;基于粒子滤波的声源定位方法[J];计算机工程与应用;2010年30期

6 陈益如;王博;邬杨波;;基于声音导引的声源定位系统设计[J];工业控制计算机;2010年10期

7 梁之安,杨琼华,林华英;声源定位与声源位置辨别阈[J];声学学报;1966年01期

8 时荔蕙;高空气象条件与被动声源定位[J];电声技术;2003年08期

9 陈炯X/;;室内声场之混响时间与声源特性对空间声源定位的影响(英文)[J];华南理工大学学报(自然科学版);2007年S1期

10 张佩;夏秀渝;胡连锋;李志昌;;基于统计的近场声源定位方法[J];通信技术;2009年11期

相关会议论文 前10条

1 汪增福;刘克辉;王东;韩文善;;基于声压幅度比的声源定位[A];2001年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2001年

2 饶丹;谢菠荪;;声源指向性对双耳可听化质量的影响[A];2005年声频工程学术交流会论文集[C];2005年

3 饶丹;谢菠荪;;声源指向性对双耳可听化质量的影响[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年

4 沈常宇;郭宝金;姜守军;蒋坤军;;小区域高精度实时三维声源定位系统[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年

5 原晶晶;;3-7岁正常儿童声源定位能力的研究[A];2010全国耳鼻咽喉头颈外科中青年学术会议论文汇编[C];2010年

6 全海英;张旭;邓军民;于红玉;徐瑾;孙涌;何宝新;水玉海;王宁宇;;声源定位测听系统的设计[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年

7 刘哲;陈日林;罗伦楷;滕鹏晓;杨亦春;;探测距离对声源定位精度的影响[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年

8 黄益旺;杨士莪;吕钱浩;;基于时延的匹配场声源定位[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年

9 刘红云;刘桂礼;罗倩;;基于改进时延估计的声源定位方法实现[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年

10 朱胜佳;任海鹏;;基于混沌共轭梯度法的二维声源定位方法研究[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年

相关重要报纸文章 前1条

1 李函;人是如何定位声源的?[N];科技日报;2008年

相关博士学位论文 前9条

1 杨志国;马尔可夫状态—空间模型下的声源定位与跟踪[D];浙江大学;2013年

2 周成;人耳声源定位与编码技术研究[D];武汉大学;2011年

3 刘松;基于相位共轭方法进行声源识别和定位[D];大连理工大学;2011年

4 黄益旺;浅海远距离匹配场声源定位研究[D];哈尔滨工程大学;2005年

5 张承云;虚拟听觉环境实时绘制系统平台研究[D];华南理工大学;2012年

6 陈韶华;海洋声源信息获取与传输技术研究[D];西北工业大学;2006年

7 徐勤奇;基于正四面体传声器阵列的机器人声源定位方法研究[D];河北工业大学;2014年

8 饶丹;双耳可听化质量及其影响因素的研究[D];华南理工大学;2009年

9 汤永清;空间听觉特征提取与3D音频再现研究[D];上海大学;2011年



本文编号:2037047

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/2037047.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户f2295***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com