基于MET振动传感器的二维定位技术研究

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1、分类号：TN06单位代码：10183研究生学号：2015524028密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）基于MET振动传感器的二维定位技术研究ResearchonTwo-DimensionalPositioningTechnologyBasedonMETVibrationSensor作者姓名：王春晖类别：工程硕士领域（方向）：电子与通信工程指导教师：周求湛教授培养单位：通信工程学院2018年6月—————————————————————基于MET振动传感器的二维定位技术研究—————————————————————ResearchonTwo-DimensionalPosition

2、ingTechnologyBasedonMETVibrationSensor作者姓名：王春晖领域（方向）：电子与通信工程指导教师：周求湛教授类别：工程硕士答辩日期：2018年6月3日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容

3、外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本＇文的研究做出重要贡献的个人和集体。，均己在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：年／月Ｊ曰摘要基于MET振动传感器的二维定位技术研究定位技术在军事及民用上运用广泛，例如用于战场地面探测的美国沙地直线系统，就是运用各类传感器收集声音、地震动等信号，在保证隐蔽性的前提下，实现了对入侵目标的探测、分类、定位和跟踪。本课题研究的利用振动传感器来对目标进行定位的系统，具有隐蔽性好，抗干扰能力强，无线传输，低功耗，长期稳定运行等特性。该研究不仅可以对中朝边境越境

4、事件起到预防作用，而且在战场弹着点及人员车辆定位、重要区域安防等领域都有较好的应用前景。本文的主要研究内容为：1、本研究以行走的实验人员为研究对象，首先研究了震源振动产生的振动信号的传播机理，并通过实验采集到体重为50kg，70kg，90kg的三类实验人员在正常速度行进，分别距离传感器0.5m、1m、2m、5m、10m、20m、30m、40m时产生的地震动信号。同时对MET分子-电子感应式加速度传感器进行幅频、相频及灵敏度等特性研究，根据分析得出的振动信号的频谱特性，对比选择出最适合本研究的振动传感器。2、对比介绍AOA、TOA、TDOA及TOA/AOA联合算法等经典二维定位算法，分析

5、各算法优缺点，重点研究基于信号传播时间的定位算法，分析相关时延估计理论，选择适合时间到达差的相关估计算法，在广义互相关的基础上使用二次相关，获取精度更高的时延估计值。同时对Chan算法做了详细分析，选用了Chan算法作为求解TDOA定位结果的基本算法。3、使用LabVIEW软件编写软件程序，快速搭建出基于MET振动传感器的上位机定位实现系统。通过实时采集实验区域地震动信号，利用MATLAB实现TDOA算法，对信息进行快速判别与计算，满足低噪声条件下，不依赖大型基站和卫星等其他设备，在一定范围内实现较为准确的定位，同时对区域内传感器布局与定位精度之间的关系进行了研究。大量的野外实验表明，

6、基于MET振动传感器的二维定位技术能够在野外平坦地面条件下较好的确定目标位置。I关键词：振动传感器，地震动信号，时延估计，定位技术IIAbstractResearchonTwo-DimensionalPositioningTechnologyBasedonMETVibrationSensorPositioningtechnologyiswidelyusedinmilitaryandcivilianapplications.Forexample,ALineintheSandSystemintheUnitedStatesforbattlefieldgrounddetectionusesva

7、rioustypesofsensorstocollectsignalssuchassoundandgroundvibration.Underthepremiseofensuringconcealment,itisusedfordetecting，classificating,locatingandtrackinginvadingtargets.Thesystemthatusesthevibrationsensortolocatethetarge