摘要：为了解决机器人视觉定位的局限性,使其能精确判断出移动音源所处的位置,提出了一种由3路高精度拾音、2个单片机控制系统、移动发声装置和无线收发模块组成的声音定位系统的原理与实现方法。该系统采用基于到达时差的方法来确定移动音源的位置,先获得声音信号到达拾音器对的时间差,再根据到达时间差和拾音器的位置获得移动音源的位置。实验结果表明,该定位方法具有结构简单、精度较高等优点,可满足对机器人利用声音进行定位的需要。

摘要：利用无源声信号的到达时差对目标入水点进行定位在浅海中已有成功应用,但在深海条件下因测量区域变大、声传播路径弯曲、测量条件受限等因素,定位性能不确定度增加.针对这一问题,建立基于水平分层介质假设的多基站时差定位模型,对比了等声速介质信道与水平分层介质信道定位求解的性能差异,并结合西北太平洋夏季环境条件下的仿真算例对模型进行了验证.研究揭示了有明显等效声速差异条件下的深海时差交会变异性特征,当两基站的等效声速相接近时,等时差线趋于标准双曲线样式;当两基站的等效声速相差较大时,等时差线呈现不规则分布,一侧趋于闭合,另一侧趋于平行,且多个基站等时差线均位于闭合一侧时,定位性能明显下降.在测量系统论证和设计时应充分考虑时差交会特性,结合具体海区环境条件合理选取基阵构型和布设深度.

摘要：提出了一种不需要任何非视距传播测量值先验信息且具有解析表达式解、非递归的双曲线定位算法。通过一步简单残差加权得出一个与真实移动台位置比较接近的初始定位估计,利用该初始值构造了一个加权矩阵,进行两次加权最小二乘计算,得出了一个最后的定位结果。理论分析与目前流行定位算法的仿真结果比较表明,该定位算法能有效地抑制非视距传播误差的影响,计算量相当小。

摘要：针对运动双站时频差无源定位中存在的非线性最优化问题,提出了基于布谷鸟(Cuckoo Search,CS)算法和牛顿法的混合定位算法。该算法将布谷鸟算法全局寻优的结果作为牛顿法的初值,利用牛顿法迭代求解目标位置,避免了布谷鸟算法收敛速度慢和牛顿法对初值选取敏感的缺陷。仿真结果表明,混合算法无需初始值先验条件就能实现对目标辐射源的单次瞬时定位;此外,当距离差或距离差变化率的测量误差小于10 dB时,定位误差能够逼近克拉美罗下界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB),具有较高的定位精度。

摘要：针对多基外辐射源雷达定位中存在系统误差的问题,提出了一种基于到达角度(DOA)与到达时差(TDOA)的外辐射源雷达无源定位和系统误差校正算法。首先,该方法引入辅助变量对非线性的DOA和TDOA量测方程进行线性化,利用迭代加权最小二乘算法得到对目标位置和系统误差的联合估计;然后,利用辅助变量与目标位置的关联性,设计了一种关联最小二乘算法对初始估计值进行改进;最后,通过后验迭代估计进一步提高目标定位精度。仿真结果表明该算法能够有效地估计系统误差和目标状态。

摘要：为了能精确判断声源的位置,设计了一种4路高精度拾音,单片机C8051F020控制的声源定位系统。该系统采用基于到达时差的方法来确定移动声源的位置。先获得声音信号到达拾音器对的时间差,根据到达时间差和拾音器的位置获得移动声源的位置,液晶显示屏LCD12864模拟坐标系显示移动声响模块的位置和坐标,第四路接收电路的信号用于对所测数据校验。经测试,该系统能精确定位移动声源,并准确显示其移动轨迹。

摘要：本文提出了一种基于四元交叉阵的声源定位方法,并设计了声源定位系统。利用4个声源传感器采集声源信号,经过放大、处理、AD转换等步骤,采用广义互相关函数法计算信号到达4个传感器的时间差,从而确定声源的位置。实验表明,该系统在速度和精度上都能达到较好的性能。该声源定位系统可以与具有低成本惯性传感器的运动估计系统相结合,以提高估计精度。

摘要：针对道路鸣笛监控问题,研究了现有的声音定位技术,选取基于到达时差定位技术为基本思路建立简易的基于FPGA的二维声音定位系统。系统的硬件部分利用麦克风阵列、运放、分压电路和电压偏移电路对声音信号进行接收和处理,使最终输出的电压信号满足basys3开发板的采样要求。软件部分包括采样、时延计算、定位计算和VGA显示,其中时延计算和定位计算部分首先建立了数学模型,后根据模型完成算法的编写。最终系统能显示声音所处的位置并能实时追踪声音的移动轨迹,但是对声音有一定的限制且定位的精度有限。

摘要：本文针对声发射技术中的三维定位问题提出一种新的简易实验方案.通过传感器接收的时差信息和空间坐标实现三维立体结构中的声发射源定位,操作和计算简单,降低了实验成本.该实验方法不仅可以直观地实现三维声发射源定位过程,还可以实现声速的测量.本设计加深了学生对物理问题的理解,提高了学生对声发射技术和声源定位技术的兴趣,适合普及.