基于改进果蝇优化算法的雷电定位研究

定位精度是评价雷电定位系统的重要指标之一,而定位算法直接关系到探测结果的精度。针对椭球面定位传统迭代算法易于发散等缺点,引入改进果蝇优化算法(MFOA)到雷电定位计算。文中给出了果蝇优化算法(FOA)的改进方法并利用MFOA进行雷电定位——通过不断缩小雷击点与探测点之间的距离误差,最终获得雷击点坐标。文章对MFOA进行仿真验证,并利用其进行雷击定位计算。结果表明:MFOA克服了传统定位算法易于发散及FOA易陷入局部极值等问题,收敛速度更快;通过MFOA求出的雷击点与实际雷击点相距362.4 m,满足雷电定位误差,验证了该方法的有效性,为雷电定位计算提供了一种新算法。     

基于广义互相关算法的时延估计

在无线电定位技术中,AOA、TOA、TDOA是目前最有发展潜力的蜂窝系统移动台定位技术。定位中对时间差估计的精度要求非常高,测量精度越高,由其引入的定位误差就会越小。传统的广义互相关算法在实际的噪声环境中产生的时延估计误差较高。在此基础上,对时延估计采用了基于周期互谱密度和互功率谱的广义互相关算法进行研究,改进了传统的广义互相关算法。仿真结果表明改进的时延估计算法在恶劣信道环境影响下表现出了相对较好的鲁棒性。     

基于超宽带技术的井下人员定位系统

针对目前常用的井下人员定位技术存在传输距离短、抗多径效应差、定位精度低等问题,采用基于到达时间差的超宽带定位技术,提出了一种井下人员定位系统。该系统通过多个定位传感器发送测距信号,井下人员携带的目标节点接收信号并进行处理后回传给定位传感器,主定位传感器通过WiFi网络接收定位传感器发送的测距信息,并通过有线以太网发送至定位服务器来实现井下人员实时定位,有效提高了井下人员定位精度。     

一种互相关法联合STFT的时间差测量算法

为了解决传统互相关法和二次相关法在低噪声情况下误差较大且具有±1个采样周期的理论误差问题，提出一种互相关法联合STFT的时间差测量算法。首先，使用传统互相关法对接收的2路信号的时间差进行粗测，将其中1路信号延迟相应的时间；然后，以某1路信号为基准，在一定时差范围内，对另1路信号进行短时傅里叶变换，通过不断比较基准信号和滑动信号的频域特性是否相同，来判断滑动后信号和基准信号的相对延时是否为0。实验结果表明，在低信噪比环境下，和二次相关法相比，新算法提高了时差测量的精度。     

TDoA定位盲区分析与节点部署策略研究

以克拉美罗下界(CRLB)作为定位精度衡量指标进行分析，探讨到达时间差(TDoA)定位场景中定位盲区的产生条件，分析不同因素对定位盲区的影响。此外，以无线传感器网络(WSN)所覆盖区域的平均CRLB为目标函数，构建了传感器节点优化部署问题，并提出基于定位盲区预判断的遗传算法进行求解。仿真验证了单信号源定位时CRLB的性质以及定位盲区的产生条件和出现区域。仿真结果表明，采用所提基于定位盲区预判断的遗传算法获得的节点部署方案时，定位精度比均匀角度部署提高33.92%，比区域顶点部署提升13.74%，比直接遗传算法提升9.65%。     

基于声发射Lamb波频散特性的轴承损伤单传感器定位

对大型轴承表面损伤进行定位，有助于及时发现故障，加快修复速度。提出了一种使用单个声发射传感器对大型轴承表面损伤进行定位的方法。针对轴承环形结构，利用Lamb波频散特性，估计不同频段信号的可能模式和传播速度，使用Akaike信息准则(AIC)确定不同频段信号到达传感器的时间差。根据不同频带到达传感器的时间差估计不同模式下声发射源位置。针对传播模式不确定和仅利用一个时间差的镜像位置问题，改变传感器位置后对同一声发射源进行第二次定位，剔除不合理的传播模式，从而得到声发射源的唯一确定位置。通过在圆柱滚子推力轴承上进行的断铅试验，验证了该方法的有效性。     

基于STC89C52构建摄像头的声音定位系统

目前，摄像头大多通过算法对图像进行分析从而实现定位。本文开发了一种声音定位系统，将它应用于防盗摄像头中，对防控摄像头进行智能化设计，增强了防盗摄像头的定位功能--也可利用声音定位系统进行定位，当数据与算法结果相匹配时，摄像头进行跟踪。本定位系统采用到达时差法，即声波传播需要时间，两个相距固定距离的传感器接收到声波信号存在时间差Δt的原理（即到达时间差法），使用声音传感器接收声音信号，以STC89C52为核心，处理信号，构建了双曲线声音定位模型，确定了声音的方向和到待测点的距离，从而实现了二维平面上的声音定位。在2m×2m的平面内，误差为（29.65±13.87）（均值±标准差）mm，其误差满足了本次设计的目的与需求。     

关于多通道同步数据采集的探讨

针对多变量综合测量问题,提出一种多物理量群体效应思想,以具有公共时基的多维矢量空间方式表征多变量测量结果,展现它们之间的耦合、关联、因果、时序等关系.阐述了数据采集系统通道间延迟时间差的地位、作用和价值,介绍了用通道间延迟时间差方式来定量评估不同通道的同步差异,用以进行多通道同步采集的时基补偿和修正,最终将数据采集的同...