基于无线传感器网络的声源定位系统的设计与实现

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声源定位技术即通过声音确定声源在空间中的位置,是一项有广阔应用前景的有趣研究。声源定位技术适用范围广,同时具有无需激励,隐蔽性好,探测无损性等优点,使得其可以被广泛地应用于探测,救灾,军事等社会生产生活的各个方面。传统声源定位系统主要基于传声器阵列定位技术,其缺点在于阵列体积大,覆盖范围较小,定位精度不高。近些年来,随着微电子和通信技术的不断发展,无线传感器网络技术的定位技术逐渐兴起。与传统传声器阵列相比,体积更小易于设置,覆盖范围更大,定位精度也更高。同时整个系统的结构可以根据实际环境的不同进行调整,因此环境适应性也更强。本文提出了一种由多个探测节点组成,基于无线传感器网络的声源定位系统。该系统的节点采用四元十字阵列,在对声源进行初步定位后将结果传输到主控节点,主控节点在综合处理后对声源进行最终定位。本文系统的定位流程主要分为对声音信号的预处理,延时估计和定位三个部分。首先根据室内系统应用的实际需求,设计了适合这三个流程的算法,并对其进行了仿真。然后在ADI Blackfin 527系列DSP上对这些算法进行实现,并最终通过实验进行验证。实验表明,本文系统能够在室内条件下,对目标声源进行有效的定位,定位精度可达10cm以下。
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