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风场环境中声速修正的分布式声源定位算法

发布时间:2018-01-23 11:28

  本文关键词: 声源定位 测试区域 定位系统 定位精度 定位误差 粒子群优化 超定方程组 TDOA 定位性能 定位结果  出处:《声学学报》2017年04期  论文类型:期刊论文


【摘要】:为减小声速误差对定位精度的影响,提出了一种基于声速修正的分布式声源定位方法。首先,将声速表示为未知声源位置的函数,逼近风场中的声速场分布,然后将其代入TDOA(Time Differences of Arrival)算法中,构建非线性超定方程组,最后采用粒子群优化算法求解声源位置。对不同风速、不同声源位置及不同测试区域进行仿真,结果表明:修正后的定位精度比修正前有明显提高,尤其对于大范围并且声源靠近测试区域边缘位置的定位系统,改善更加明显;4个节点的定位系统实验结果表明,修正后的定位误差可降至修正前的4l%,该方法能更好的应用于风场中的定位系统。
[Abstract]:In order to reduce the influence of sound velocity error on the localization accuracy, a distributed sound source location method based on sound velocity correction is proposed. Firstly, the sound velocity is expressed as a function of unknown sound source position to approximate the distribution of sound velocity field in wind field. Then we put it into the TDOA(Time Differences of Arrival algorithm and construct the nonlinear overdetermined equations. Finally, particle swarm optimization algorithm is used to solve the position of sound source. The simulation results of different wind speed, different position of sound source and different test area show that the positioning accuracy of the modified method is much higher than that of before the correction. Especially for a large range of sound sources near the edge of the test area location system, the improvement is more obvious; The experimental results of the four nodes' positioning system show that the corrected positioning error can be reduced to 4lth before the correction, and this method can be better applied to the positioning system in the wind field.
【作者单位】: 西北工业大学航海学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(61501374) 国家重点实验室基金项目(9140C230310150C23102)资助
【分类号】:O42;TP18;TP212
【正文快照】: 定位性能,例如声速、传感器位置、环境噪声、反射2,^ 等[5]。其中,声速会受温度、介质密度等自然因素的影响,并不是一个固定的常数[6~151,它的误差会直无源声学探测系统能够利用目标产生的声学辐接影响定位的性能·射信号实现对目标的探测、识别和跟踪,在军事、工 针对如何减

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本文编号:1457434

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