基于時間序列相似搜索的震動目標定位方法.pdf

1、分析震動數(shù)據(jù)從而識別震動目標類型和震動目標位置，在周界安全防護領(lǐng)域具有重要的研究意義。在了解國內(nèi)外地面震動目標識別和定位技術(shù)的基礎(chǔ)上，本文研究了基于時間序列相似搜索的震動目標識別和定位算法，并與典型的識別和定位方法進行了對比，最后開發(fā)了震動目標識別與定位原型系統(tǒng)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對震動目標識別問題，提出了基于時間序列相似搜索的震動目標識別算法。其基本思路是用模式庫中的模式序列與主模式序列進行子序列匹配，統(tǒng)計匹配數(shù)并將

2、匹配數(shù)作為震動目標識別的依據(jù)。將該算法同基于過零點數(shù)的識別算法和基于Welch功率譜識別算法進行實驗對比，實驗結(jié)果表明所提出的算法準確率達到91.67％，優(yōu)于后兩種算法的準確率。⑵針對震動目標定位問題，提出了基于時間序列相似搜索的時延估計方法。時延估計是到達時間差( Time Difference of Arrival, TDOA)定位算法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過使用時間序列相似搜索確定震動波的到達時間差，然后根據(jù)時間差和TDOA定位原理確定震

3、動源的位置。將該方法與基于廣義互相關(guān)的時延估計方法進行了實驗對比，實驗結(jié)果表明所提出的方法能夠提高震動目標定位的準確度，目標位置的極徑平均誤差降低了45.53%，極角平均誤差降低了9.80%。⑶在上述研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了震動目標識別與定位系統(tǒng)，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)主要由ARM11處理器、信號調(diào)理電路、震動傳感器、電源和計算機構(gòu)成。軟件系統(tǒng)功能主要包括數(shù)據(jù)采集功能、震動目標識別和震動目標定位功能。實驗結(jié)果表明系統(tǒng)不僅能夠