【摘 要】
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被动声探测技术是一种军事领域中常用的侦察与防御手段,具有隐蔽性好,传输距离远等优点。在对被动声探测技术的现有研究中,只有基于固定阵型(直线阵、平面阵和立体阵等)的目
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被动声探测技术是一种军事领域中常用的侦察与防御手段,具有隐蔽性好,传输距离远等优点。在对被动声探测技术的现有研究中,只有基于固定阵型(直线阵、平面阵和立体阵等)的目标定位,很少有对基于无线声传感器网络(Wireless Acoustic Sensor Network, WASN)的声源定位研究。WASN包含一定数量的无线声传感器节点,能够在空间中随意布置,组成随机声阵列,协同对声源目标进行定位。本课题所研究的随机声阵列相比于固定声阵列部署更为方便,且阵列尺寸不受限制,能够覆盖更大的范围。因此对于随机声阵列中信号处理理论、理论建模,节点部署等方面的研究逐渐成为声源探测领域的热点。本文基于声音能量的目标定位方法,把阵列定位技术应用到无线传感器网络中,利用四节点模型对目标声源进行定位计算。对能量联合算法加以改进,把声衰减系数作为一个变量引入该算法,同时摒弃了原算法中利用增加节点数目来提高定位精度的思想,分析了随机四节点模型在形状、大小和相互之间位置关系对定位误差的影响,通过大量的数据仿真寻找出可使定位误差达到最小的最优四节点阵列模型。最后完成了随机四节点阵列的系统设计,并利用四节点定位系统对信号进行实测以及声源定位实验,验证了文中提出的最优四节点模型的定位效果,测试结果表明最优模型在定位效果上明显优于其他模型。
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