基于無線聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標定位跟蹤研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks,WSNs）是一種融合物理空間和信息空間的實體，能夠通過各種傳感器感知各類環(huán)境的物理現(xiàn)象，獲得所需要監(jiān)測對象的所有觀測信息，并通過隨機自組織的無線通信網(wǎng)絡(luò)將所觀測到的信息傳送到融合中心進行分布式的信息處理，目前已經(jīng)很好的運用到了民用以及軍事等諸多領(lǐng)域，比如說對目標進行定位跟蹤、搶險救災、醫(yī)療監(jiān)護等。
　　本研究以目標定位跟蹤問題在無線聲陣列傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應用為背景，研

2、究和實現(xiàn)了多種基于聲傳感器網(wǎng)的目標定位跟蹤算法。在目標定位方面，由于測量誤差對結(jié)果有較大影響，開發(fā)和實現(xiàn)了基于目標的到達方向角的最小二乘算法；在目標跟蹤方面，因為測量模型是非線性的，運用貝葉斯原理，開發(fā)和實現(xiàn)了適合于本系統(tǒng)的卡爾曼濾波和擴展卡爾曼濾波目標估計算法；在多目標定位跟蹤方面，開發(fā)和實現(xiàn)了適用于本系統(tǒng)的雙源聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法。開發(fā)的所有算法都用現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)驗證了其可行性。
　　系統(tǒng)選擇VS2010與SQL Server2

3、008 R2為開發(fā)環(huán)境，在網(wǎng)絡(luò)通信方面，采用C/S模型結(jié)合多線程網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)實現(xiàn)了服務(wù)器與各聲陣列傳感器之間的通信；在數(shù)據(jù)庫方面，運用SQL Server搭建了一個聲信號數(shù)據(jù)庫，軟件平臺實現(xiàn)對實驗采集的聲信號數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)場參數(shù)進行管理，包括存儲、修改、刪除等操作；在顯示方面，實現(xiàn)了基于OpenGL的三維可視化顯示，可對現(xiàn)場實驗及實驗回放進行三維的模擬顯示，可使實驗過程更加清晰直觀。最終開發(fā)了一套集數(shù)據(jù)庫、特征庫、算法庫三庫一體的軟件平臺