基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的超聲波模式識別.pdf

1、超聲波是一種頻率超過人耳聽覺范圍的聲波，它不僅具有普通聲波的特性，同時還具備一些特殊的性質(zhì)，因此超聲波被廣泛應(yīng)用在多種技術(shù)領(lǐng)域中，諸如：超聲波定位、超聲波檢測等。本文介紹的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的超聲波模式識別就應(yīng)用于超聲波盲人導(dǎo)航系統(tǒng)。盲人使用的導(dǎo)航系統(tǒng)不同于普通意義上的超聲波導(dǎo)航系統(tǒng)，它對精度要求比較高，并且需要對不同位置、形狀、材質(zhì)的障礙物進(jìn)行判別，因此對超聲波回波信號的采集及分析顯得尤為重要。聲納鞋系統(tǒng)是滿足上述條件的一種導(dǎo)航系統(tǒng)，它是一

2、雙具有超聲波信號發(fā)射接收及回波信號分析處理功能的智能鞋，可以根據(jù)回波信息判別前方路面起伏情況并通過警報裝置提醒使用者。
　　本文闡述了運用圖形化編程開發(fā)平臺——LabVIEW來實現(xiàn)聲納鞋系統(tǒng)中超聲波回波信號的數(shù)據(jù)采集、存儲，以及對采集得到的信號提取包絡(luò)并抽樣作為模式識別的特征向量。最后運用得到的特征向量設(shè)計了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、確定訓(xùn)練算法、對訓(xùn)練成熟的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試，并以LabVIEW作為用戶界面開發(fā)平臺，結(jié)合Matlab仿真了模式識別

3、測試系統(tǒng)。
　　本文的研究主要包括以下幾方面：
　　(1)數(shù)據(jù)采集：使用阿爾泰公司的USB2009A/D數(shù)據(jù)采集卡，在LabVIEW平臺上實現(xiàn)超聲回波數(shù)據(jù)的實時采集。
　　(2)對采集得到的超聲回波信號在LabVIEW平臺，使用Matlab腳本節(jié)點，調(diào)用Matlab小波工具箱進(jìn)行去噪、取包絡(luò)，最后提取數(shù)據(jù)。
　　(3)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別：建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，運用Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱對所建立的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，最后在