基于振动信号的定位技术研究

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1、摘要(Q1绪论(2丄1.1振动信号的描述(221.1.1振动信号的分类(3)1」.2振动信号的描述方式(3丄2振动定位系统的整体设计(422.1•系统概念及组成(4)2.1.1系统的整体硬件和电路设计(522.1.2系统工作内容(522.1.351单片机简介(5)3隧道内振动信号的采集与处理(623.1概述(6〕3.2振动信号的釆集(7)321滤波器的介绍(7)3.2.2V/F转换器的特点(8)3.2.3cooledit软件简介介绍(823.2.4信号采集与处理事项(923.3振动信号的显示(1424振动定位系统实现

2、与结果(1524.1振动信号定位的实现(1524.1.1实验的实验环境(1524」・2信号采集与处理(17丄迄隧道铝制材料振动信号定位数据处理(2025总结(21[致谢(22)参考文献(22)基于振动信号的定位技术研究学生：杨后超指导教师:沈晓波淮南师范学院电气信息工程系摘要：本论文研究的对象是隧道振动信号定位系统，通过对振动信号的研究，完成基于振动信号的定位系统分析。本论文采用的系统结构简单，在振动信号的采集处理屮非常容易实现，在根据距离的定位算法，计算出振动信号与传感器之间的距离。通过敲击隧道中钢管通过传感器接受

3、信号，使用V/F转换器实现模/数高精度转换，以存储振动信息。在通过cooledit功能软件显示所接受的信号，进行分析处理。通过数据的比照，频谱分析，距离数据分析算出振动信号所处的位置。关键词：信号定位；V/F转换器；信号采集VibrationsignalbasedpositioningtechnologyStudent:YangHouchaoInstructor:ShenXiaoboElectricalandInformationEngineeringDepartment,HuainanNormalUniversit

4、yAbstract1Theobjectofthisstudy,vibrationsignalsofthetunnelpositioningsystem,throughthestudyofthevibrationsignaltocompletethepositioningsystembasedonvibrationsignalanalysis.Inthisthesis,thesystemissimple,thevibrationsignalacquisitionandprocessingisveryeasytoimpl

5、ement,inaccordancewiththedistancepositioningalgorithm,tocalculatethevibrationsignalandthedistancebetweenthesensors・Tunneltubebytappingthesignalreceivedbythesensor,theuseofV/FconvertertoA/Dconversionprecisiontostorethevibrationinformation.Cooleditfunctionsthroug

6、hsoftwaredisplaysthereceivedsignalanalysisandprocessing・Mutatismutandis,bythedata,spectralanalysis,calculatedfromthedataanalysis,thelocationofvibrationsignals.KeyWords：signalorientation；V/Fconverter；signalacquisition1绪论随着电子和通信技术的发展，定位技术飞速发展，从传统的视觉、听觉定位发展为现在的GPR

7、S、RFID、ZIGBEE定位等无线定位方式，在速度和精度上都上升了一个大的层次，开发出的地而定位的设备已经广泛应用于各种领域，但地下定位系统开发一直是一个空白，本文特别研究的是为了隧道救援工作提供了强大的支持，保证了人们的生命安全，减轻了救援工作者的难度，具有实际性的意义。本论文将振动信号作为研究对象，采用定位系统判断距离，为地表浅层的救援定位提供了新的思路，具有一定的市场潜力。虽然在国内定位系统虽然近儿年高速发展但还远远落后人们所需要的标准，还不够完善，有待进一步提高，中国和欧洲国家在定位系统上还有一定的差距，尤

8、其在救援上，这种关乎人们的生命财产安全上，尤其要得到高度的重视。振动信号分析是振动信号的定位系统技术中采用的最主要的方法之一，目前，在振动信号分析与处理方法中，以快速傅立叶变换（FFT）和小波分析为基础的调和分析法应用最为普遍，儿乎所有的动态分析仪都是以FFT和小波分析为核心进行信号处理的，小波分析方法在信号的定位技术应用屮起到了非常大的作用。