WSNs中節(jié)點(diǎn)協(xié)同聲源定位協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是信息科技發(fā)展到新的階段的產(chǎn)物，它是綜合傳感器、嵌入式計(jì)算、分布式信息處理和無線通信等技術(shù)的一種全新信息獲取和處理技術(shù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于聲源定位具有普遍適應(yīng)性、隱蔽性和魯棒性的特點(diǎn)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中聲源定位是指利用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)檢測的聲源目標(biāo)信息估計(jì)出某一時(shí)刻該待定位聲源目標(biāo)的位置，它是目前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)聲源定位方法可能需要精準(zhǔn)的時(shí)間同步、傳感器陣列高昂的成本、大量計(jì)算或者精確采集聲音信號(hào)

2、，這些都限制了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在聲源定位中的應(yīng)用。為了解決這些問題，本文研究了一種多傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)同的聲源定位協(xié)議，該協(xié)議不需要時(shí)間同步，計(jì)算量少，不需要精確采集聲音信號(hào)，只需要監(jiān)測出聲音信號(hào)即可，有很好的實(shí)時(shí)性。
　　 本文研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新之處在于：
　　 （1）研究了一種多傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)同的聲源定位方法。該協(xié)議的核心思想是：首先找出距離聲源較近的一個(gè)或幾個(gè)節(jié)點(diǎn)作為elected節(jié)點(diǎn)，再用elected節(jié)點(diǎn)的質(zhì)心位置作為

3、聲源的近似位置。本文還完整考慮了節(jié)點(diǎn)處理聲音和射頻信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間，推導(dǎo)出聲源定位邊界性條件。仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，該協(xié)議作為一種分布式可實(shí)現(xiàn)的聲源定位協(xié)議，具有較好的定位精度，同時(shí)計(jì)算量小，實(shí)時(shí)性好，適用于復(fù)雜場景中的動(dòng)態(tài)聲源定位。
　　 （2）實(shí)現(xiàn)了多傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)同聲源定位方法的硬件測試。首先，把多傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)同的聲源定位方法移植到硬件平臺(tái)上測試其精度，其次，推導(dǎo)出在一定聲音事件發(fā)生頻率下該協(xié)議的能耗模型，并對(duì)其在硬件平臺(tái)上測試