一种基于振动波传递时间差的定位技术研究

摘要

时差（Time difference of arrival,TDOA）定位又称为双曲线定位，是一种重要的无源定位方法。他通过处理三个或者更多基站接收到的信号到达时间的数据，对辐射源进行定位。
　　本文在研究到达时间差（Time difference of arrival,TDOA）定位技术的基础上，通过对撞击引发的振动波在固体表面传递特性的分析，我们提出了一种通过测定振动波在固体表面传播时到达不同探测点的时间差，来实现对撞击点进行定位的系统，推导了定位方程，并通过实验确定了振动波传递过程中的能量衰减方程。
　　在实际的应用系统中，我们希望能够使用更低成本的设备实现我们所需的功能，所以我们用常见的个人计算机、声卡、音箱喇叭和一块硬质橡胶板建立了一个小型实验系统，设计了振动波检测算法、定位算法和误差处理。对固体表面振动波传递的时间差定位技术进行了验证。本套实验系统的优点是使用低成本的各种设备，并解决了时差定位中时间同步的问题，这种方法还可以应用到其他一些相关领域。

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第1章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 基站定位

1.2.2 卫星定位

1.2.3 军事用途

1.3 论文结构和章节安排

第2章 方法原理

2.1 振动波的产生机理

2.2 振动波的传递特性

2.2.1 振动波传递的能量特性

2.2.2 振动波传递的频率特性

2.3 振动波的信号采集与处理

2.3.1 基于音箱喇叭的振动波信号采集

2.3.2 振动波传递时间差的测量

2.4 本章小结

第3章 定位模型

3.1 定位方程组

3.2 误差分析

3.3 本章小结

第4章 实验系统与算法设计

4.1 实验系统组成

4.2 振动信号检测方法

4.3 定位算法

4.4 撞击能量的计算方法

4.5 实验结果

4.6 本章小结

第5章 结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢

作者简历