聲定位系統(tǒng)中信標(biāo)信號識別算法研究
發(fā)布時間:2017-05-10 03:08
本文關(guān)鍵詞:聲定位系統(tǒng)中信標(biāo)信號識別算法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:無線傳感器節(jié)點定位技術(shù)在軍事以及人民日常生活中有廣泛的應(yīng)用。針對于爆炸試驗場中,隨機分布的大量沖擊波傳感器節(jié)點的快速、準(zhǔn)確定位,傳統(tǒng)的定位方式在精度或者成本上無法滿足要求,因此提出了基于TDOA測距算法,通過聲信號對傳感器節(jié)點進(jìn)行定位的一套系統(tǒng)。論文的研究重點是該套定位系統(tǒng)的信標(biāo)信號識別算法研究。論文分析了環(huán)境因素,包括溫度、大氣壓強及水蒸氣的分壓強、風(fēng)速、回聲對定位精度的影響,并給出了不同高度風(fēng)速的等效模型以及測量風(fēng)速的方法。同時分析了揚聲器的特性,并根據(jù)定位系統(tǒng)信標(biāo)個數(shù)少的特點給出了信標(biāo)編碼信號模型。利用基于信息熵的加權(quán)能量端點檢測算法結(jié)合K-均值聚類門限估計算法對編碼信號進(jìn)行了初步的分離,通過實驗證明該方法能在低信噪比的情況下準(zhǔn)確的分離信號。采用連續(xù)小波變換對分離的信號進(jìn)行時頻分析,來識別編碼信號。同時結(jié)合模糊C-均值聚類和傅里葉變換準(zhǔn)確的對混疊信號進(jìn)行識別。根據(jù)信號的特征對信號的起始點進(jìn)行了估計,并利用相位差法對估計的編碼信號起始點進(jìn)行了矯正。論文提出了在聲定位系統(tǒng)中的信標(biāo)信號識別算法,經(jīng)過驗證,在采樣頻率為100KHz的情況下,矯正后的信號起始點位置與實際的起始點位置的誤差小于2個采樣點?梢詽M足工程需求,有很好的工程意義和實用價值。
【關(guān)鍵詞】:聲定位 信息熵 連續(xù)小波變換 FCM
【學(xué)位授予單位】:中北大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN929.5;TP212.9
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 1 緒論9-15
- 1.1 課題的研究背景與意義9-10
- 1.2 課題的研究歷史與研究現(xiàn)狀10-13
- 1.3 本文的主要研究工作13-15
- 2 信標(biāo)信號編碼模型設(shè)計與定位精度影響因素分析15-27
- 2.1 聲定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及定位原理簡介15-16
- 2.1.1 聲定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15-16
- 2.1.2 聲定位系統(tǒng)定位原理16
- 2.2 環(huán)境因素對定位精度的影響分析及處理辦法16-23
- 2.2.1 溫度、大氣壓強及水蒸氣的分壓強對定位精度的影響分析16-17
- 2.2.2 風(fēng)速對定位精度的影響分析17-22
- 2.2.3 風(fēng)速的測量方法22-23
- 2.3 回聲引起的定位偏差分析與處理辦法23-24
- 2.4 信號編碼模型研究24-26
- 2.5 本章小結(jié)26-27
- 3 信號端點檢測算法研究27-35
- 3.1 端點檢測常用方法比較分析27-28
- 3.2 基于信息熵的短時能量加權(quán)端點檢測算法28-30
- 3.2.1 短時平均能量檢測算法28-29
- 3.2.2 加權(quán)短時能量端點檢測算法29-30
- 3.3 門限估計算法30-32
- 3.3.1 K-均值聚類門限估計法31-32
- 3.4 實驗結(jié)果及討論32-34
- 3.5 本章小結(jié)34-35
- 4 信標(biāo)信號識別算法研究35-50
- 4.1 小波變換與常用幾種信號識別算法對比分析35-37
- 4.2 小波變換的原理37-40
- 4.2.1 連續(xù)小波變換37-39
- 4.2.2 離散小波變換39-40
- 4.3 模糊C-均值聚類算法原理40-43
- 4.4 信號識別算法原理43-49
- 4.4.1 信號識別原理43-45
- 4.4.2 混疊信號識別與分離45-49
- 4.4.3 信號識別算法流程49
- 4.5 本章小結(jié)49-50
- 5 信號起始點估計與矯正50-59
- 5.1 信號起始點初步估計的原理50-53
- 5.2 信號起始點的矯正方法53-54
- 5.3 實驗數(shù)據(jù)54-58
- 5.4 本章小結(jié)58-59
- 6 結(jié)論與展望59-61
- 6.1 論文工作總結(jié)59
- 6.2 存在的問題及今后的發(fā)展方向59-61
- 參考文獻(xiàn)61-65
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果65-66
- 致謝66-67
【相似文獻(xiàn)】
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1 郭景峰,苑煒_",姜愛群;基于提升方案的小波變換原理與C++實現(xiàn)[J];計算機工程與科學(xué);2004年01期
2 王波
本文編號:353868
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