声定位系统中信标信号识别算法研究

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2、临泡（富全日制工程硕±申请学位级别（研究方向）由子与捕倍工括所在领域论文提交日期年ｆ月日论文答辩日期＞谷年月心Ｌ＿＿Ｌ日／学位授予日期年月日论义评阅人＿建心寿寻释谷答辩委员会主席宗灰每年Ｊ月原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中Ｂ经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体＾。，巧已在文中１乂明确方式标明本青明的法律责任由本人承担。论文作

3、者签名：冷ｉｄ日期：＾＾谷，）＿乂本关于学位论文使用权的说明括人完全了解中北大学有关保管、使用学位论女的规定，其中包②：①学校有权保管、并向有关部口送交学位论文的原件与复印件；学校可从采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③制学校可允许学位论文被查巧或借拥；④学校可１＾文学术交流为目的，复赠送和交换学位论文；⑤学校可从公布学位论文的全部或部分内容（保签密学位论文在解密后遵守此规定）。导师签名：ｉｎ＾日期：ｈＷ以＇Ｉ名：＿日期：／ｉ．中北大学学位论文声定位系统中信标信号识别算法研究摘

4、要无线传感器节点定位技术在军事以及人民日常生活中有广泛的应用。针对于爆炸试验场中，随机分布的大量冲击波传感器节点的快速、准确定位，传统的定位方式在精度或者成本上无法满足要求，因此提出了基于TDOA测距算法，通过声信号对传感器节点进行定位的一套系统。论文的研究重点是该套定位系统的信标信号识别算法研究。论文分析了环境因素，包括温度、大气压强及水蒸气的分压强、风速、回声对定位精度的影响，并给出了不同高度风速的等效模型以及测量风速的方法。同时分析了扬声器的特性，并根据定位系统信标个数少的特点给出了信标编码信号模型。利用基于信息熵的加权能量端点检测算法结合K-

5、均值聚类门限估计算法对编码信号进行了初步的分离，通过实验证明该方法能在低信噪比的情况下准确的分离信号。采用连续小波变换对分离的信号进行时频分析，来识别编码信号。同时结合模糊C-均值聚类和傅里叶变换准确的对混叠信号进行识别。根据信号的特征对信号的起始点进行了估计，并利用相位差法对估计的编码信号起始点进行了矫正。论文提出了在声定位系统中的信标信号识别算法，经过验证，在采样频率为100KHz的情况下，矫正后的信号起始点位置与实际的起始点位置的误差小于2个采样点。可以满足工程需求，有很好的工程意义和实用价值。关键词：声定位，信息熵，连续小波变换，FCM中北大

6、学学位论文ResearchonsignalrecognitionalgorithmforacousticpositioningsystemABSTRACTWirelesssensornodelocalizationtechnologyiswidelyusedinthemilitaryaswellaspeople'sdailylives.Inthetestexplosion，alargenumberofrandomlydistributedshocksensorneedstobeaccuratelyandquicklylocate，traditiona

7、ltargetingmethodsinaccuracyorcostscannotmeettherequirements.Thus,asystemhasbeenproposedtodeterminethepositionofthesensorbyanacousticsignal,thatisbasedonthetimedifferenceLocationAlgorithm.Thesisresearchfocusedonthestudyofthebeaconsignalrecognitionalgorithmsleevepositioningsystem

8、.Thispaperanalyzestheenvironmentalfactors,Includingthe