本文選題：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) + 聲源定位　； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：近年來(lái),無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)逐漸在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,為人們的生產(chǎn)生活提供了諸多便利。其中,聲源定位是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的熱點(diǎn)應(yīng)用之一,其在現(xiàn)代軍事和民用安防中具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量受限性以及待定位聲源的動(dòng)態(tài)性,設(shè)計(jì)一種能量有效的、快速準(zhǔn)確的聲源定位協(xié)議和算法是關(guān)鍵。本文對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行研究,提出了一種能量有效的聲源定位機(jī)制并用仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際測(cè)試證明了該機(jī)制的有效性。本文研究的主要內(nèi)容及主要?jiǎng)?chuàng)新之處在于：(1)本文研究了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在聲源定位中的應(yīng)用問(wèn)題并提出了一種改進(jìn)的聲源精確定位協(xié)議和位置求解算法。本文提出一種逆向捕獲時(shí)間差的聲源定位協(xié)議,該協(xié)議可以使傳感器網(wǎng)絡(luò)在大部分時(shí)間里處于射頻休眠狀態(tài),因此具有顯著的節(jié)能效果；在利用時(shí)間差數(shù)據(jù)求解聲源位置時(shí),引入Voronoi圖理論對(duì)搜索空間進(jìn)行裁剪,以提高算法搜索求解的效率和成功率。在Matlab平臺(tái)上的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,相比于傳統(tǒng)TDOA方法,本文提出的逆向捕獲時(shí)間差的Voronoi聲源定位機(jī)制具有較好的綜合性能。(2)本文設(shè)計(jì)了一個(gè)聲源定位系統(tǒng)并將其部署在停車場(chǎng)以驗(yàn)證本文方法的性能。聲源定位中的節(jié)點(diǎn)采用ATmega128L為主處理芯片并帶有聲音信號(hào)檢測(cè)模塊和射頻收發(fā)模塊。節(jié)點(diǎn)采用CSMA/CA通信協(xié)議將數(shù)據(jù)匯聚至基站,后者完成聲源位置解算并控制停車場(chǎng)的監(jiān)控云臺(tái)有針對(duì)性的監(jiān)測(cè)。實(shí)際應(yīng)用測(cè)試表明,本文設(shè)計(jì)的聲源定位機(jī)制可以快速有效完成聲源定位,同時(shí)大幅度延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。
[Abstract]:In recent years, wireless sensor networks (WSN) have been increasingly widely used in various fields of the national economy, providing a lot of convenience for people's production and life. Among them, acoustic source location is one of the hot applications in wireless sensor networks, and it has very important application value in modern military and civil security. Due to the energy limitation of wireless sensor networks and the dynamic nature of the sound sources to be located, it is crucial to design an energy-efficient, fast and accurate acoustic source localization protocol and algorithm. In this paper, an energy-efficient sound source localization mechanism is proposed, and the effectiveness of the mechanism is proved by simulation and practical tests. This paper studies the application of wireless sensor networks in sound source location and proposes an improved sound source location protocol and location algorithm. In this paper, a sound source location protocol with time difference in reverse capture is proposed. The protocol can make sensor networks sleep in RF state for most of the time, so it has remarkable energy saving effect, and when the time difference data is used to solve the sound source location, the proposed protocol can be used to solve the problem of acoustic source location. The theory of Voronoi diagram is introduced to cut the search space to improve the efficiency and success rate of the algorithm. The simulation results on Matlab platform show that, compared with the traditional TDOA method, The Voronoi sound source location mechanism proposed in this paper has good comprehensive performance. (2) this paper designs a sound source location system and deploys it in the parking lot to verify the performance of the proposed method. ATmega128L is used as the main processing chip in sound source location with sound signal detection module and RF transceiver module. The node uses CSMA / CA protocol to aggregate the data to the base station, the latter completes the calculation of the sound source position and controls the monitoring and monitoring of the parking lot. The practical application shows that the sound source location mechanism designed in this paper can quickly and effectively complete the sound source location, and at the same time prolong the survival time of the network by a large margin.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5

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本文編號(hào)：2037047