基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的聲源目標(biāo)搜尋多機(jī)器人系統(tǒng).pdf

1、聲源搜尋機(jī)器人是由麥克風(fēng)陣列、磁阻傳感器、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、移動(dòng)小車組成的系統(tǒng)，利用麥克風(fēng)傳感器陣列采集語音信息，利用磁阻傳感器測(cè)量航向角，能夠?qū)崿F(xiàn)聲源識(shí)別、聲源定位及聲源搜尋，最終尋找到目標(biāo)聲源。機(jī)器人系統(tǒng)將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、微處理器技術(shù)、信號(hào)處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)融合在一起，在機(jī)器人語音控制、危險(xiǎn)場(chǎng)合人員搜救等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　系統(tǒng)由3個(gè)移動(dòng)機(jī)器人小車組成，3個(gè)機(jī)器人作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)（Sink節(jié)點(diǎn)）共同組成無線傳感器

2、網(wǎng)絡(luò)。上位機(jī)對(duì)3個(gè)機(jī)器人小車的聲源識(shí)別結(jié)果進(jìn)行融合，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人協(xié)同工作，在含噪聲環(huán)境下尋找各自的聲源目標(biāo)。在搜尋過程中，機(jī)器人將關(guān)鍵信息以文本格式存儲(chǔ)在SD卡中，上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示各個(gè)機(jī)器人的航向角和聲源方向角等信息，并完成機(jī)器人的控制功能。
　　本文主要從機(jī)器人系統(tǒng)的算法理論、硬件電路和軟件代碼三方面進(jìn)行了研究，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案的有效性。
　　算法理論采用了Mel頻率倒譜系數(shù)、改進(jìn)廣義互相關(guān)和球形插值定位法，分別實(shí)現(xiàn)了聲

3、源識(shí)別、麥克風(fēng)陣列時(shí)延估計(jì)和聲源定位。此外，依據(jù)聲源搜尋方法指導(dǎo)機(jī)器人完成聲源搜尋。
　　硬件電路基于DSP TMS320F28335平臺(tái)，功能模塊包括外擴(kuò)RAM存儲(chǔ)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，麥克風(fēng)陣列及磁阻傳感器信號(hào)調(diào)理，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，SD卡存儲(chǔ)器，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，串口通信。
　　軟件代碼由DSP數(shù)據(jù)處理和控制程序、上位機(jī)顯示和控制程序及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收發(fā)程序三部分組成。DSP數(shù)據(jù)處理和控制程序?yàn)橄到y(tǒng)的核心，完成了算法運(yùn)行和機(jī)