无线传感网络节点声定位技术研究

【摘要】近些年，无线传感器网络技术的研究已经在全球各地广泛开展。它具有体积小，使用方便，功耗低，应用范围广等优点，在国防建设、工业生产、环境保护和智能家居等领域前景广阔。无线传感网络节点是无线传感器网络研究中的核心部分，所以对节点的研究尤其重要。文中重点是对利用声信号定位的无线传感网络节点进行研究。这是一种被动定位方式，它优于主动定位的地方是隐蔽性强、安全性好、成本低。声目标定位的基本方法是使用声音传感器阵列。其中，传感器阵列建模和时延估计方法是声被动定位技术中的关键。在对国内外研究现状进行分析后，建立了正四棱锥形六元声阵列被动定位数学模型。分析并处理了接收到的传感器信号，同时分析了数学模型误差。此外，对时延估计理论进行了研究，用计算机对模型进行了仿真分析，并在实验室环境下通过试验得到声源的几何位置。根据定位算法模型设计实现了节点硬件平台。该平台以FPGA作为主控芯片，并对节点的USB数据传输接口模块、采集模块、无线收发模块、存储模块、电源管理模块等作了详尽的研究分析。节点可以对六路声信号进行同步采集和信息传输。此外，应用硬件平台和有关算法实现了空间位置的求解，并对试验结果做出了解释说明，分析了有关的影响因素。
【作者】刘泳锐；
【导师】刘文怡；
【作者基本信息】中北大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】无线传感网络；定位算法；时延估计；FPGA控制；

【参考文献】
[1]黄琼.刘震云小说影视改编研究[D].安徽大学,中国现当代文学,2014,硕士.
[2]董云龙,杨勇,田杰,曹冬明,李海英,陆翌.基于模块化多电平换流器的柔性直流输电动态模拟系统[J].电力系统自动化,2014,11:74-78.
[3]黄舒涵.国际碳源转移研究[D].浙江工业大学,科学技术哲学,2012,硕士.
[4]周核名.寒区农宅供热能耗统计及评价研究[D].哈尔滨工业大学,建筑与土木工程,2014,硕士.
[5]李潜.一种基于内容的图像检索语言的设计与实现[D].西安电子科技大学,计算机软件与理论,2012,硕士.
[6]吴丽华.加拿大服务贸易国际竞争力研究[D].广东外语外贸大学,国际商务,2013,硕士.
[7]罗林聪.水平异形管降膜蒸发流动与传热强化机理及实验研究[D].山东大学,热能工程,2014,博士.
[8]王步云.激光梯度热脱附与拉曼光谱联用的PM_(2.5)检测系统构建[D].浙江大学,控制工程,2014,硕士.
[9]马睿.转型期群体性事件治理研究[D].长安大学,公共管理（专业学位）,2014,硕士.
[10]唐理非.我国上市公司内部控制自我评价报告自愿性披露问题研究[D].湘潭大学,会计学,2012,硕士.
[11]王维,蔡一霞,蔡昆争,张建华,杨建昌,朱庆森.土壤水分亏缺对水稻茎秆贮藏碳水化合物向籽粒运转的调节[J].植物生态学报,2005,05:819-828.
[12]王海霞.美国进步主义时期“新女性”的社会工作[D].辽宁大学,世界史,2012,硕士.
[13]马正先,夏倜.数字电视区域控制的实现[J].广播与电视技术.2005(10)
[14]张樱.私募股权投资的项目选择研究[D].武汉理工大学,工商管理,2012,硕士.
[15]黄翠.重庆市典型点位PM_(2.5)中水溶性离子来源与特征解析[D].重庆工商大学,环境工程,2014,硕士.
[16]刘艳红.银行数据大集中后的几点思索[N].金融时报,2003-04-16.
[17]于学东.鼠疫耶尔森氏菌多重PCR-微孔板杂交-EIA检测技术的研究[D].中国人民解放军军事医学科学院,军事预防医学,2003,硕士.
[18]毛志忠,杨琳.一种解决预测控制输入信号受约束问题的方法[J].控制与决策,1994,03:230-233.
[19]范文哲.铍针治疗末梢神经张力性疼痛的机理研究[D].北京中医药大学,中西医结合临床,2014,硕士.
[20]HUMAIRAWASILA.石榴汁加工和模拟消化中多酚及保健功能性质的变化研究[D].西北农林科技大学,食品科学,2014,博士.
[21]鲁娟.基于“粒子设计”的超疏水型皮革涂饰材料结构及性能研究[D].陕西科技大学,轻工技术与工程,2013,硕士.
[22]陈霜霜.基于人的视觉特性的标识设计研究[D].东华大学,工业设计工程（专业学位）,2014,硕士.
[23]吴恩珍.通信账户运营管理系统中流程模块的设计与实现[D].北京邮电大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[24]张小琴.基于价值工程的桥梁设计优化评价研究[D].重庆交通大学,项目管理,2011,硕士.
[25]田山.劳动教养制度研究[D].四川大学,法律,2003,硕士.
[26]宋钢,夏德春.欧洲铁路运输管理系统在德国铁路的运用[J].中国铁路.2003(11)
[27]陈飞.基于机载LiDAR点云的道路提取方法研究[D].西南交通大学,地图制图学与地理信息工程,2013,硕士.
[28]刘欢.放线试验台结构设计动静态性能分析[D].西安工业大学,机械工程,2014,硕士.
[29]郭雨春.首钢京唐钢铁公司能源管理系统目前通过总公司验收[J].冶金自动化,2010,02:68.
[30]李晓明.间充质干细胞对肝肿瘤细胞力生物学行为的影响及相关机理研究[D].重庆大学,生物学,2014,硕士.
[31]李秀艳.一种基于奇异值分解和HVS的数字水印算法[D].大连海事大学,应用数学,2004,硕士.
[32]吴文娟.咳喘宁对哮喘大鼠肺组织干扰素-γ和白介素-5的调节作用[D].湖南中医药大学,中医儿科学（专业学位）,2014,硕士.
[33]王建.数控加工自动编程及仿真实验系统开发[D].东北大学,机械制造及其自动化,2009,硕士.
[34]韩航波.剪力墙厚度变化对井塔结构的抗震性能影响研究[D].西安科技大学,结构工程,2014,硕士.
[35]徐承,金浩,郑钦元,王炤东,金伟娅.金属丝径大小对液膜流动影响的CFD研究[J].轻工机械,2014,01:32-35+41.
[36]马涛.基于GIS的人民胜利渠灌区渠系优化配水系统研究[D].郑州大学,水利信息技术,2013,硕士.
[37]陈宁.工程车辆节能换挡规律智能控制方法研究[D].吉林大学,2005.
[38]范方田.EGFR信号诱导PKM2/β-catenin核转位促进原发性肝癌根治性切除术后早期复发[D].南京中医药大学,中药药理学,2014,博士.
[39]苗翠霞.新课标下农村初中英语词汇教学的现状调查与对策[D].华中师范大学,学科教学,2013,硕士.
[40]孙卉丽.高血压肾损害诊疗现状及中医证型分析研究[D].北京中医药大学,中医学,2013,硕士.
[41]刘伟.新生代农民工情绪调节自我效能感与自尊的关系[D].沈阳师范大学,应用心理学,2014,硕士.
[42]杨帆.氯霉素单克隆抗体的制备及免疫检测方法的初步建立[D].河北师范大学,生态学,2012,硕士.
[43]贾雪瑾.甲板货船概率破舱稳性及残损总纵强度校核系统研究[D].江苏科技大学,船舶与海洋结构物设计制造,2014,硕士.
[44]孫麗君.漢水流域出土春秋方國銅器銘文整理與研究[D].安徽大学,古文字,2014,硕士.
[45]王燕儿,郭大捷.金银花清咽液的工艺与含量测定研究[J].轻工科技,2014,10:24-25.
[46]杨洋.部分相干光“鬼”干涉[D].辽宁大学,理论物理,2012,硕士.
[47]陈兵兵.三种苯并吡喃类黄烷酮天然产物的全合成研究[D].宁夏大学,有机化学,2014,硕士.
[48]马淑敏.校企业合作中政府职能的研究[D].内蒙古师范大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[49]胡磊.基于IMS智能终端的智能家居系统研究与实现[D].广东工业大学,模式识别与智能系统,2014,硕士.
[50]周宇峰.西方写实绘画中的观看模式初探[D].江西师范大学,美术学,2004,硕士.