论文部分内容阅读
军事侦察中很重要的一方面是地面侦察。地面侦察拥有在复杂环境中连续探测目标的能力。在复杂的环境中,雷达、光学以及红外侦察等手段在地面侦察中存在盲区,无线传感器网络却能有效地工作,故其在地面侦察中的应用价值很大。特别是在一些长期无人职守,人类不宜进入的区域(如环境污染的地区、高压危险区域以及荒凉的野外)。地面无线传感器网络更能显现其优势。目标(如人员车辆等)在地面上运动时,会产生声音,探测系统可以利用声音物理量来探测是否有目标存在。本课题所研究的无线传感器网络声目标探测是在大噪声环境下,利用无线传感器网络平台,通过节点采集声音信号,并对声音信号进行处理,实现对区域内指定目标(小汽车)准确地探测。从而为区域内提供报警信号,实现区域警戒。本课题对单个节点的声信号探测算法开展了深入的研究。针对以往的基于能量的探测算法分析其性能,根据它们的不足提出了改进的能量探测算法。改进的方法在阈值确定方面,方法更加简洁,能够根据监测环境的变化自动调节阈值。此外,改进的方法还设置了二次门限,有效地抑制了干扰对判决的影响。在无线传感器网络中,存在大量的无线传感器节点,通过对多个节点进行联合判决,可以提高探测的准确率。在此,对联合判决方法进行了详细研究,基于以往的联合判决方法,提出了改进的方法。本课题另一个重要的内容就是探测系统平台的搭建,重点突出各个功能实现方案的选取。该系统由一个监控中心(上位机)、一个协调器节点、若干个普通监控节点组成。监控中心和协调器节点采用USB转串口的通信方式通信,协调器节点和区域中的普通监控节点间采用短距离无线通信手段完成数据交换。为评估算法性能,在实际环境中,利用实验平台完成对特定区域内的目标探测,通过将实验效果与以往算法的效果比较来表明本文提出的算法的有效性。