聲定位系統(tǒng)中的發(fā)射與接收技術研究.pdf

1、在靶場等兵器試驗場地進行彈藥當量測試、炸點定位或者毀傷效果評估測試時，經(jīng)常需要布設大量傳感器采集相關信號，包括沖擊波壓力傳感器、破片測速探頭等。而傳感器位置的準確測量對于分析試驗數(shù)據(jù)有著重要作用。對于數(shù)目眾多的傳感器，采用卷尺或者其他測距儀器輪流測量位置坐標，顯然不利于工作效率的提高。尤其是當待定位的目標處于漂浮、飄動條件下時，這種方法顯然不能夠滿足實時位置測量的要求。針對這一問題，本文提出了一種聲學定位解決方案，并重點研究了系統(tǒng)中的聲

2、發(fā)射與接收技術。
　　論文采用的時延估計法是目前聲定位技術中普遍采用的一種方法，其基本原理是通過傳聲器接收基站陣列發(fā)出的聲信號，由于不同位置基站發(fā)出的聲波到達傳聲器所經(jīng)過的路徑不同，傳聲器接收的信號之間存在一定時間差即時延。若能精確測量該時延，再根據(jù)特定的算法，即可估計出傳聲器的空間位置。
　　聲定位系統(tǒng)由聲發(fā)射單元、聲接收單元以及上位機組成。本文通過大量實驗，在基于離散傅里葉變換的信號識別算法理論基礎上，確定了聲信號頻分編

3、碼方式，并利用STC12C5A60S2單片機實現(xiàn)了不同頻率組合聲信號的編碼；根據(jù)相關聲學理論，結合實際性能測試，完成了發(fā)射單元中功率放大器以及聲換能器的選型；采用AS13-TTL無線串口模塊完成了基站與上位機間的無線通信，編寫了上位機顯示控制軟件，實現(xiàn)了對聲發(fā)射基站的無線控制，包括遠程的聲信號編碼。
　　此外，針對聲定位的特定條件，采用對數(shù)放大電路和四階帶通濾波器設計了一種專用聲傳感器。該聲傳感器擁有較大的動態(tài)范圍，聲壓級較大時能